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Umwelt+Natur

Biologisch abbaubare Folien für die Landwirtschaft gesucht

Silageballen
Silagefolien in der Landwirtschaft (Bild: Hochschule Hof)

Mithilfe von Silageballen stellen Landwirte haltbare Futtermittel für Rinder und andere Nutztiere her. Das Problem: Bislang werden die dafür verwendeten Plastikfolien meist aus Erdöl produziert, bereits nach einer Nutzung entsorgt und hinterlassen zudem Mikroplastik im Boden. Wissenschaftler forschen deshalb nun nach einer biologisch abbaubaren Silagefolie aus nachwachsenden Rohstoffen, die genauso stabil und beständig ist.

Landwirte lagern Grünfutter wie Gras, Klee oder Erbse ein, um daraus für den Winter haltbare Futtermittel für ihre Nutztiere herzustellen. Dafür werden die geschnittenen Pflanzen in Silos oder Rundballen luftdicht eingeschlossen, sodass sie gären und sich Milchsäure bildet, die die das Futtermittel haltbar macht. Durch den steigenden Bedarf an Futtermitteln hat sich diese sogenannte Silageproduktion in der deutschen Landwirtschaft in den letzten Jahrzehnten deutlich erhöht. Als Konsequenz werden immer mehr Verpackungsfolien benötigt, die bislang konventionell aus Erdöl produziert werden und im Boden Mikroplastik hinterlassen. Nach ihrer Nutzung werden die Folien meist direkt weggeworfen, was sie zu einem umweltbedenklichen Einwegprodukt macht.

Geht das auch umweltschonend?

Ob das auch nachhaltiger geht, haben sich nun Forscher um Michael Nase von der Hochschule Hof gefragt. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wollen sie bis April 2022 untersuchen, inwieweit und zu welchen Bedingungen sich die konventionellen Silagefolien durch ökologisch nachhaltigere Folien aus Biopolymeren ersetzen lassen. „Unser Ziel ist es, dass die Folien in der Zukunft zu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen werden“, so Nases Kollegin Isabell Kleiber. „Wir möchten sie also vom Wegwerfartikel zu einem Produkt weiterentwickeln, das kompostierbar oder recycelbar ist und damit perfekt in den landwirtschaftlichen Produktionskreislauf integrierbar ist.“

Dafür experimentieren die Wissensschaftler mit unterschiedlichen Biopolymeren und deren Zusammensetzung. Mit einem speziellen Gerät mischen die Wissenschaftler dafür bevorzugt sogenannte Polyactide (PLA) und Polybutylenadipat-Terephthalate (PBAT) – zwei Kunststoffe, die auf der Grundlage nachwachsender Rohstoffe wie etwa Zucker hergestellt werden können. Die Stoffe sind biologisch abbaubar und kompostierbar und könnten deshalb als „Bio-Kunststoffe“ eine umweltfreundlichere Alternative zu den Plastikfolien sein.

Biobasiert, aber trotzdem stabil

Die Herausforderung dabei: Die Forscher suchen nicht nur nach möglichen alternativen Rohstoffen, sondern wollen die Folie auch möglichst beständig und stabil machen. „In erster Linie muss die Folie eine 400-prozentige Bruchdehnung nachweisen“, erklärt Kleiber. „Das bedeutet, dass man sie sehr stark strecken können muss, ohne dass sie reißt. Außerdem muss sie sehr UV-beständig sein, da sie in der Regel ein ganzes Jahr im Freien liegen wird.“ Zusätzlich arbeiten sie daran, dass die alternative Folie für Wasser und Sauerstoff undurchlässig wird, damit der Gärprozess in der Silage funktioniert. Die ersten Untersuchungen zeigten bislang, dass eine dreilagige Folie diese Eigenschaften erfüllen könnte, wobei jede Lage eine andere Anforderung abdecke, so das Forscherteam.

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„Unsere Aufgabe liegt darin, dass die ökologische Folie sogar bessere Eigenschaften haben muss als die konventionelle Folie – denn letztlich wird sie auch etwas mehr kosten“, erklärt Kleiber. Bio-Kunststoffe kosten bislang immerhin vier bis sechs Euro mehr pro Kilo, was auch die biobasierte Folie entsprechend teuer machen wird. In den laufenden Arbeiten wird das Produkt nun weiter getestet und optimiert. Ab 2022 wollen sich Nase und seine Kollegen schließlich mit der technischen Umsetzbarkeit der ökologischen Agrar-Stretchfolie beschäftigen.

Quelle: Hochschule Hof – University of Applied Sciences

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