TU DARMSTADT Das praktische Papier mit Kunststoffbeschichtung oder -beimischung wird beim Recycling zum großen Problem, denn es kann nicht sortenrein entsorgt werden. Das Start-up-Projekt CeraSleeve, eine Ausgründung der Universität, schafft mit einer völlig neuen Technologie Abhilfe. Für seine vielversprechende Idee warb das Gründungsteam EUR 1,13 Mio. Fördermittel vom Exist-Programm der Bundesregierung ein.
Die promovierte Chemikerin Nicole Rath und der promovierte Chemiker Mathias Stanzel arbeiten daran, sogenannte nassfeste und wasserabweisende Papiere recyclingfähig herzustellen. »Mit unserer patentierten und kreislauffähigen Materialinnovation CeraSleeve können wir Papier mit einer leicht verfügbaren, kostengünstigen und völlig unbedenklichen Substanz wasserabweisend und nassfest machen«, so Stanzel. CeraSleeve ist ein Beschichtungsverfahren, das Silica verwendet, vereinfacht gesagt: Sand. »Wir statten das Papier mit einer hauchdünnen Silicaschicht aus und ersetzen so die fossilen Rohstoffe, aus denen die herkömmlichen Nassfestmittel und Polyethylenfolien produziert werden«, erläutert Rath. Das so hergestellte Papier ist nachgewiesenermaßen recyclingfähig; die Cellulosefasern können vollständig zurückgewonnen werden. Der Clou: Jede Papiersorte kann durch CeraSleeve veredelt werden.
Das Projekt fand seinen Anfang in der Doktorarbeit von Nicole Rath. Dafür forschte sie im Labor von Prof. Dr. Annette Andrieu-Brunsen und Prof. Dr. Markus Biesalski vom Institut für Makromolekulare Chemie der TU Darmstadt. Rath wollte eine stabile Membran aus Silica herstellen. Dabei entdeckte sie einen Nebeneffekt, mit dem sie nicht gerechnet hatte: Das Papier, das sie mit Silica beschichtete, wurde wasserabweisend. Eine Materialinnovation war geboren.
Rath gewann ihren Studienkollegen und Mitdoktoranden Mathias Stanzel für weitere Untersuchungen. Die Kollegen vom Institut für Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik an der TU Darmstadt stehen transdisziplinär mit Rat und Tat zur Seite. Der Pioneer-Fund der Universität ermöglichte Stanzel, die Forschungsarbeiten an der Silica-Papierbeschichtung fortzusetzen. Er fand heraus: »Die Methode funktioniert bei allen Cellulosestoffen, aus denen Papier ja hergestellt wird – egal ob lange Fasern, kurze Fasern, aber auch Baumwolle.« Damit war auch klar: Diese Innovation hat weltweit großes Marktpotenzial.
Pappteller, Papiertüten, Trinkhalme und -becher bis hin zu Hygienepapier: die Beschichtung CeraSleeve kann für vielfältige Papierprodukte nassfeste und wasserabweisende Lösungen anbieten, die nachhaltig und kreislauffähig sind.
Ziel des Gründungsteams ist es, mit CeraSleeve ein Plug-and-Play-Produkt anzubieten. Dass das Team mit seiner Idee richtig liegt, belegt die große Resonanz, die es für sein Produkt erfährt. »Mehrere große Papierhersteller haben bereits großes Interesse daran, unsere Technologie in ihrer Produktion einzusetzen«, so Nicole Rath.
Die Papierhersteller stehen unter Druck. Zunehmend mehr Abnehmer bestehen auf nachhaltig produziertem und recyclingfähigem Papier. Deshalb arbeiten die drei derzeit mit Hochdruck daran, ihre Silica-Lösung zu skalieren. (Grafik: TU Darmstadt)
