Innovationen in Polymertechnologien und Biomaterialien für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft

© Symbolbild, mit Google Gemini erstellt.
Das Projekt »InBiPo« ermöglicht neue Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten für die Biomaterial- und Polymerforschung am Fraunhofer IMWS.

Kreislauffähige Kunststoffe, biologisch abbaubare Polymere und biobasierte Materialien gewinnen in der chemischen Industrie, der Verpackungswirtschaft und der Medizintechnik an Bedeutung. Für zuverlässige Lösungen gilt es, Materialien sowie Herstellungs- und Abbauprozesse bis ins mikro- und nanostrukturelle Detail zu verstehen und die gewonnenen Erkenntnisse gemeinsam mit Industriepartnern in marktreife Produkte und Prozesse zu überführen. Am Fraunhofer IMWS stehen dafür nun erweiterte Möglichkeiten zur Verfügung, etwa für Wasserstoff-Hochdrucktanks und innovative Medizinprodukte.

Das Geschäftsfeld »Polymeranwendungen« des Fraunhofer IMWS verfügt über langjährige Erfahrung mit faserverstärkten Hochleistungs-Thermoplasten und innovativen Kautschukkompositen und deckt die gesamte Entwicklungskette ab, von der Mikrostruktur des Werkstoffs bis hin zum maßgeschneiderten Bauteil. Mit dem Fraunhofer-Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ im ValuePark
Schkopau, in dem Synthese- und Verarbeitungsprozesse in industrienahe Maßstäbe übertragen werden, stehen exzellente Möglichkeiten für den Scale-up von Polymerinnovationen zur Verfügung.

Im neuen Projekt »InBiPo – Innovative Infrastruktur für die Biomaterial- und Polymerforschung« werden am Fraunhofer PAZ in Schkopau die bestehenden UD-Tape- und Spritzgussanlagen um zusätzliche Sensorik, Werkzeuge und Prüfsysteme erweitert. Diese Ausbaumaßnahmen schaffen die Voraussetzungen für die Entwicklung von Hochdrucktanks aus recyclingfähigen thermoplastischen Faserverbundkunststoffen und eröffnen neue Perspektiven für die Wasserstoffmobilität sowie den industriellen Strukturwandel in Sachsen-Anhalt.

Im Geschäftsfeld »Biologische und makromolekulare Materialien« profitiert das Fraunhofer IMWS zudem vom Ausbau des biologischen Sicherheitsbereichs S2 am Hauptstandort Halle (Saale). Ein Respirometer zur kontinuierlichen Messung des mikrobiellen Gasstoffwechsels, ein Brutschrank zur Kultivierung unter definierten Bedingungen sowie eine Sicherheitswerkbank der Klasse II schaffen die analytische Grundlage, um sowohl die vollständige Kreislauffähigkeit neu entwickelter biobasierter Kunststoffe nachzuweisen als auch das Abbauverhalten von Biomaterialien in medizinischen und umwelttechnischen Anwendungen zu bewerten.

Das Geschäftsfeld »Biologische und makromolekulare Materialien« bündelt Kompetenzen in der Entwicklung und Charakterisierung von Biomaterialien sowie in der Untersuchung biologischer Wechselwirkungen zwischen Materialien und ihrer belebten Umgebung. Schwerpunkte liegen in der Wundversorgung, im Tissue Engineering, in der Biokompatibilitätsbewertung sowie in der Biofunktionalisierung von Oberflächen für medizinische und biomedizinische Anwendungen.

Für die Weiterentwicklung dieser Kernkompetenzen ist die Beschaffung eines modernen DualBeam SEM-FIB SCIOS von zentraler Bedeutung. Mit diesem System kann das Institut hochpräzise morphologische und analytische Charakterisierung von Soft Matter anbieten, darunter biologische Grenzflächen, Zell-Material-Wechselwirkungen, Biofilme und makromolekulare Strukturen, auf dem neuesten Stand der Technik. Es ermöglicht die Untersuchung strahlempfindlicher biologischer Proben auf bislang unerreichtem Auflösungs- und Analyseniveau und erlaubt so die Ableitung belastbarer Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, die für die Entwicklung innovativer Medizinprodukte und biomedizinischer Materialien entscheidend sind.

Das Fraunhofer IMWS bindet regionale Unternehmen aktiv in seine Forschungskooperationen und Netzwerke mit der Großindustrie ein. Dadurch entstehen zusätzliche Zugänge zu Kundenbeziehungen und industriellen Partnerschaften sowie eine starke Hebelwirkung für den Innovationsstandort Sachsen-Anhalt.

(4. Mai 2026)