Im Jahr 2022 berichteten wir über das Projekt NewHyPe, in dem Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC gemeinsam mit europäischen Partnern an der Entwicklung biologisch abbaubarer Mulchpapiere arbeiteten. Seitdem hat sich einiges getan. Die Forschung hat bedeutende Fortschritte gemacht, und neue Erkenntnisse sowie Entwicklungen haben die Perspektiven für den Einsatz solcher Materialien im Gartenbau erweitert.
Mulchfolien aus erdölbasiertem Polyethylen (PE) werden weltweit eingesetzt, um Ernteerträge zu steigern, Unkraut zu unterdrücken und die Bodenfeuchtigkeit zu erhalten. Allerdings sind diese Folien nicht biologisch abbaubar und müssen nach der Saison aufwendig entfernt werden. Rückstände können den Boden langfristig belasten und zur Mikroplastikproblematik beitragen.
Biologisch abbaubare Alternativen, wie Folien aus Polymilchsäure (PLA), existieren, sind jedoch oft kostspielig und nicht immer vollständig kompostierbar. Zudem können sie unter bestimmten Bedingungen Mikroplastik hinterlassen, was ihre Umweltfreundlichkeit infrage stellt.
Das Projekt NewHyPe
Im Rahmen des EU-geförderten Projekts NewHyPe (New Hybrid Paper) arbeiten Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus Deutschland, Finnland und Norwegen an der Entwicklung nachhaltiger, biologisch abbaubarer Mulchpapiere. Ziel ist es, eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Mulchfolien zu schaffen, die kosteneffizient und massenproduzierbar ist.
Die Forscher setzen auf cellulosebasiertes Papier, das sich schnell und rückstandsfrei zersetzt. Allerdings war die ursprüngliche Herausforderung, dass dieses Papier zu schnell abgebaut wurde und somit die gesamte Ackerbausaison nicht überstand. Um die Haltbarkeit zu verlängern, wurde eine schützende Hybridbeschichtung entwickelt.
ORMOCER®-Beschichtung: Stabilität und Abbaubarkeit vereint
Die schützende Hybridbeschichtung besteht aus ORMOCER®en, einer Materialklasse anorganisch-organischer Hybridpolymere, die am Fraunhofer ISC entwickelt wurde. Diese Beschichtung verleiht dem Papier chemische und mechanische Stabilität, ohne die biologische Abbaubarkeit zu beeinträchtigen.
Die ORMOCER®-Beschichtung erhöht die Nassreißfestigkeit des Papiers, wodurch es stabiler ist als das unbeschichtete Pendant. Kompostiertests zeigten, dass sich das beschichtete Material langsamer zersetzt, was eine längere Einsatzdauer im Feld ermöglicht.
Aktuelle Entwicklungen
Seit 2022 wurden einige Fortschritte erzielt:
- Bessere Stabilität und Wasserbeständigkeit: Die Kombination von ORMOCER®-Beschichtungen mit funktionalisierten Nanocellulose- und Lignocellulosefasern aus der Holzindustrie hat die Stabilität und Wasserbeständigkeit des Mulchpapiers verbessert.
- Skalierung der Produktion: Die Herstellung des Mulchpapiers wurde auf Pilotanlagen ausgeweitet, um die Massenproduktion zu ermöglichen.
- Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten: Neben dem Einsatz als Mulchfolie wird das Material auch für Verpackungen und andere Anwendungen im Gartenbau getestet.
Diese Entwicklungen zeigen, dass biologisch abbaubare Mulchpapiere eine vielversprechende Alternative zu konventionellen Mulchfolien darstellen. Sie bieten ökologische Vorteile, reduzieren den Arbeitsaufwand und könnten langfristig kosteneffizienter sein.
