Gabriel-Chemie: Kompostierbare, wasserspeichernde Folien für die Agrarindustrie

Gabriel-Chemie, mit Hauptsitz in Gumpoldskirchen (NÖ), ist als einer der führenden Masterbatch-Produzenten neben der Einfärbung von Kunststoffen für ihre Expertise im Bereich funktioneller Additive bekannt, etwa zur Erhöhung der Lebensdauer von Produkten durch Flammschutz oder UV-Schutz. Die Anwendungsbereiche für Masterbatches reichen dabei von Industrie- & Konsumgütern, über Verpackungen bis hin zu Bau- & Landwirtschaft.

Projekthintergrund und Bedeutung

Steigende Temperaturen, versiegende Grundwasserspeicher, verdorrte Ernten. Der Klimawandel stellt eine große Herausforderung dar, mit der diese und kommende Generationen konfrontiert sind. Die stetig zunehmende Häufigkeit an Dürren und Hitzewellen haben – in Kombination mit dem Zuwachs an betonierten und versiegelten Böden – durch den Wassermangel dramatische Folgen auf die wirtschaftliche und soziale Entwicklung der Menschheit.

Das meiste vom Menschen verbrauchte Frischwasser wird in der Landwirtschaft bzw. der Ackerbewässerung genutzt. Etwa 70% des Gesamtwasserverbrauchs entfallen auf die Landwirtschaft und damit auf die Nahrungsmittelerzeugung. Der Prozentanteil in Entwicklungs-ländern ist teilweise noch höher. Automatisierte Bewässerungsanlagen, welche ausschließlich in Industrieländern zur Anwendung kommen, ermöglichen keine nachhaltige und langfristige Bewässerung, da hier ein Großteil des eingesetzten Wassers ungenutzt versickert und verdunstet.

Es ist daher wichtig, genau jetzt nach Lösungen und Lösungsansätzen für diese Probleme zu suchen und schnellstmöglich zu agieren. Hier setzt die Projektidee an:

Entwicklung von funktionellen Folien für die Agrarindustrie

Als Initiator des Projekts hat Gabriel-Chemie den Bedarf für die Agrarindustrie erkannt und sich für die Forschung in dem Gebiet mit dem TGM Wien zusammengeschlossen.

Im Rahmen einer Diplomarbeit am TGM wurde eine Rezeptur für funktionelle Folien entwickelt, die mit ihrer wasserspeichernden Fähigkeit, eine Möglichkeit zur Wassereinsparung darstellen und landwirtschaftliche Flächen über einen längeren Zeitraum mit Feuchtigkeit versorgen.

Gewöhnliche Agrarfolien zum Schutz des Saatguts, z.B. vor Schädlingen, sind zahlreich am Markt erhältlich. Neuartig an der entwickelten Folie ist jedoch die wasserspeichernde Eigenschaft und damit der ökologische Zusatznutzen. Dieser wird auch noch durch die biologische Abbaubarkeit bzw. Kompostierfähigkeit, wie auch durch die überwiegend naturstoffbasierte Rezeptur der Folie verstärkt. Letztere erlaubt auch die Nährstoffabgabe an den Boden und damit eine rasche Regeneration der Bodenqualität.

Resultate & bisherige Resonanzen

Bei der Untersuchung der Wasseraufnahmefähigkeit durch Quellversuche sind besonders zwei Naturstoffe herausgestochen, welche in Kombination mit den verschiedenen Polymeren eine durchschnittliche Wasseraufnahme von bis zu 210% des Eigengewichts erzielten. Auch konnte im Heimkompost ein vollständiger Zerfall binnen fünf Wochen erzielt werden. Für Folien mit längerer Nutzungsdauer konnten ebenfalls Rezepturen mit einer geringeren Zerfallsrate entwickelt werden. Aus den Ergebnissen der Praxistests lässt sich schließen, dass das Hinzufügen der funktionellen Additive bei den verwendeten Materialien für keine maßgebliche Eigenschaftsverschlechterung gesorgt hat und die produzierten Folien somit für einen Einsatz als Agrarfolien geeignet sind.

Zusammenfassend wurden somit Agrarfolien mit wasserspeichernden Eigenschaften entwickelt, die je nach Rezeptur, in wenigen Wochen heimkompostierfähig sind. Die Zusammensetzung der Folien kann durch ihren Abbau zu einer Verbesserung der Bodenqualität führen. Das erstellte Simulationsmodell erlaubt ferner die effiziente Vorhersage der Wasseraufnahmefähigkeit beliebiger Folienaufbauten.

Projektpartner gesucht!

Gabriel-Chemie ist aktuell auf der Suche nach Partnern, die an der gemeinsamen Weiterentwicklung des Projekts im industriellen Maßstab kooperieren wollen. Die Machbarkeitsstudien zeigen vielversprechende Ergebnisse, die ersten positiven Rückmeldungen bestätigen dies ebenfalls und untermauern die Relevanz des Themas.

„Über den Bereich der Agrarwirtschaft hinaus gibt es auch weitere potenzielle Anwendungsgebiete, wie etwa die Verpackungsbranche. Besonders Lebensmittelverpackungen brauchen oftmals eine entsprechende funktionelle Eigenschaft zur Vermeidung von Schimmelbildung. Hier kann die Rezeptur behilflich sein.”, erklärt Otmar Ruhaltinger, Corporate Business Development Manager bei Gabriel-Chemie Group.

„Mit der Rezeptur für funktionielle Folien ist ein weiterer Meilenstein in Richtung Nachhaltige Agarwirtschaft gelungen. Der nächste Schritt ist es, die Anwendung mit interessierten Projektpartnern größer zu denken“, so Ruhaltinger.

Die vielfältigen Anwendungsbereiche von Gabriel-Chemie führten bereits bei früheren Projekten durch partnerschaftliche Kooperationen entlang der Wertschöpfungskette zum Erfolg. Beim aktuellen Projekt sind die Expert:innen von Gabriel-Chemie ebenfalls vom nachhaltigen Mehrwert und Erfolg überzeugt.

Haben Sie Interesse, sich am Projekt aktiv zu beteiligen?