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Bildung Leipziger Kunststoff-Zentrum forscht an Verpackung, die sich von selbst auflöst
Leipzig Bildung Leipziger Kunststoff-Zentrum forscht an Verpackung, die sich von selbst auflöst
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13:34 22.12.2019
Filigrane Kunstwerke: Petra Krajewsky (links) und Konstanze Jonas mit maschinell hergestellten Mikroformteilen. Im Hintergrund Nachwuchsforscherin Paula Boine von der HTWK. Quelle: André Kempner
Leipzig

Plastik, Zucker und Gluten haben was gemeinsam. Erstens sind sie allesamt in Misskredit geraten. Doch zweitens ist ihr Ruf vielleicht nicht für alle Zeiten ruiniert: Das Leipziger Kunststoff-Zentrum (KUZ) forscht an einem Biokunststoff auf Zuckerrohr-Basis, der mit Gluten modifiziert wird. Das Resultat wäre Verpackungsmaterial, das komplett biologisch abbaubar ist.

Freilich ist diese Verbindung nicht so stabil wie herkömmliche Erdölgemische. „Sonst würde sie sich ja nicht zersetzen“, sagt Petra Krajewsky, die im KUZ die Verarbeitungstechnik leitet. „Für eine kurzzeitige Nutzung kommt unser Biokunststoff aber in Frage“, erklärt sie. Polylactid, wie das aus Zuckerrohr hergestellte Material wissenschaftlich heißt, ist allerdings von Natur aus spröde. Daher bringen die KUZ-Forscher Gluten ins Spiel: Der Getreidekleber sorgt für die nötige Geschmeidigkeit. „Die Schlagzähigkeit steigt“, so Krajewsky – die Fähigkeit, Stöße zu absorbieren.

Seit rund 20 Jahren arbeitet das KUZ bereits daran, aus nachwachsenden Rohstoffen Kunststoff herzustellen. „Die aktuelle gesellschaftliche Debatte wird weitere Forschung zur Folge haben“, ist sich die Werkstofftechnikerin sicher. Forschung an Hochschulen und Universitäten – aber auch an gemeinnützigen Industrieforschungseinrichtungen wie dem KUZ, das alles in allem bereits auf eine fast 60-jährige Geschichte zurückblickt.

Frauenanteil von 40 Prozent

Gegründet 1960als Zentrallabor der „Vereinigung Volkseigener Betriebe Plastverarbeitung“ war das Zentrum bald so etwas wie die Forschungsabteilung der Gummiwerke Berlin. In den 90er-Jahren erfolgte die Neugründung als gemeinnützige industrienahe Forschungseinrichtung, als Prüfdienstleister und Weiterbilder für kleine und mittelständische Unternehmen. 85 Firmen aus ganz Deutschland sind mittlerweile Mitglieder der KUZ-Fördergemeinschaft und fungieren als ideelle Gesellschafter. Ihre Zahl ist höher als die Menge der Mitarbeiter: Rund 40 wissenschaftliche und 20 technische Angestellte arbeiten in den Laboren, Werkhallen und Büros hinter der roten Klinkerfassade am Karl-Heine-Kanal in Plagwitz. 40 Prozent davon Frauen – ein für die Kunststoffbranche ungewöhnlich hohe Quote.

Seit 2015 gehört das KUZ als Gründungsmitglied zur Zuse-Gemeinschaft – wie bundesweit mittlerweile mehr als 70 weitere Forschungseinrichtungen, darunter das Sächsische Institut für die Druckindustrie und das Institut für Nichtklassische Chemie, die ihren Sitz ebenfalls in Leipzig haben. „Unter den Forschungsverbünden ist die Zuse-Gemeinschaft der Praxis am nächsten“, charakterisiert Zuse-Sprecher Alexander Knebel die Interessensvertretung.

Zuse-Gemeinschaft fordert mehr Geld

Doch anders als etwa die Fraunhofer-, Helmholtz-, Leibniz- oder Max-Planck-Bündnisse unterstützt die öffentliche Hand die Zuse-Gemeinschaft nicht institutionell. „Inno-Kom“ heißt das maßgebliche Förderinstrumentdes Bundeswirtschaftsministeriums für konkrete Projekte. Gegenwärtig stehen jährlich rund 70 Millionen Euro für gemeinnützige industrienahe Forschungsstellen in strukturschwachen Regionen bereit. „Wir fordern eine bundesweite Öffnung von Inno-Kom, damit sich das erfolgreiche Programm für den Mittelstand besser entfalten kann. Damit muss eine Aufstockung um zunächst 20 Millionen Euro pro Jahr einhergehen“, fordert Knebel.

Um die Bundesförderung zu erhalten, müssen die Forschungsinstitute ihrerseits in der Regel einen Eigenmittelanteil von 30 Prozent aufbringen, die sie durch direkte Forschungs- und Dienstleistungen am Markt selbst erwirtschaften. Gefördert werden Entwicklungen nur bis zum Prototyp. An Partnern aus der Wirtschaft liegt es dann, daraus marktreife Produkte zu machen.

Mehr noch als die Verpackungsbranche treibt die Automobilindustrie Kunststoff-Innovationen an. Wobei die Leichtbau-Forschung am KUZ ebenso das Ziel verfolgt, die Umwelt zu schonen, indem sie die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Kunststoffe steigert: „Es spart Energie, wenn nicht so viel Masse bewegt werden muss“, erklärt KUZ-Öffentlichkeitsarbeiterin Konstanze Jonas.

Hauseigener Reinraum

In einem weiteren Forschungsschwerpunkt sind die Kunststoffe zwar ohnehin leicht – doch das liegt daran, dass sie so klein sind. KUZ-Techniker haben ein Spritzgießverfahren entwickelt, um Mikroformteile in der Größe von ein bis acht Millimetern maschinell herzustellen. Für spezielle Anwendungen in Elektronik, Optik oder Medizintechnik nutzt das KUZ einen hauseigenen Reinraum. „Schon ein einziges Staubkorn im Herstellungsprozess würde zu Fehlern führen“, erklärt Jonas. Die KUZ-Forscher stellen beispielsweise Mini-Akupunkturnadeln aus Biokunststoff her, die ins Ohr eingepflanzt werden und sich auflösen, wenn ihre Aufgabe erfüllt ist.

Die Ideen gehen im Kunststoff-Zentrum nicht aus. Im Großen wie im Kleinen: Für ihre Bachelorarbeit experimentiert die 22-jährige Paula Boine, Studentin an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur, am KUZ momentan an der Verarbeitung von Biopolymeren. Biokunststoffe sind auch für den Forschungsnachwuchs ein großes Thema.

Am 29./30. Januar versammelt das Kunststoff-Zentrum Experten zur Tagung „Kunststoff trifft Elektronik“, Informationen: www.kuz-leipzig.de

Von Mathias Wöbking

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