Kunststoff aus Wiesengras: Darmstädter Material besteht den Test aus fünf Metern Höhe

Eine Stapelbox fällt aus fünf Metern Höhe auf den Boden. Dazu kommen Durchstoßversuche, im Namen der Wissenschaft. Was im Technikum der Hochschule Darmstadt nach schlechter Laune aussieht, ist ein Härtetest für einen besonderen Werkstoff: Fast ein Drittel davon ist Wiese.

Im Forschungsprojekt „Gras-to-Plast“ hat ein Team um den Kunststoffprofessor Martin Moneke eine neue Mischung entwickelt. Sie besteht zu 30 Prozent aus Grasfasern, zu 60 Prozent aus dem Massenkunststoff Polypropylen und zu 10 Prozent aus Zusätzen: einem Haftvermittler, der Gras und Kunststoff verbindet, und einem Mittel, das die Verarbeitung erleichtert. Das Material hat alle Tests bestanden, seine Schlagzähigkeit stieg um rund 20 Prozent.

Gras von Flächen, die sonst brachliegen Neu ist die Idee an sich nicht: Kunststoffe mit Grasfasern gibt es seit etwa zehn Jahren zu kaufen. Das Besondere liegt laut Hochschule im Rohstoff. Bisher sei das Gras dafür aus eigens angelegten Monokulturen gekommen, nun stammt es von brachliegenden Wiesen. Solche Flächen nehmen zu, denn in Deutschland geht die Milchwirtschaft zurück. „Die Milchwirtschaft verschwindet, deshalb benötigen die Landwirte einen Ersatzmarkt“, sagt Moneke. So könnte aus dem Aufwuchs, den keine Kuh mehr frisst, eine Einnahmequelle werden, und artenreiche Wiesen hätten einen Grund, Wiesen zu bleiben. Ganz scharf ist die Grenze allerdings nicht: Ein Bericht der IHK Darmstadt von 2023 nennt schon damals Gras von Odenwälder Wiesen als Rohstoff für Kleiderbügel, Flächen mit viel Unkraut galten aber als ungeeignet.

Einfach ist dieser Rohstoff allerdings nicht. Auf einer natürlichen Wiese wachsen rund 20 verschiedene Gräser, Kräuter und Blumen, gemäht wird bis zu viermal im Jahr, und mit Jahreszeit und Wetter ändert sich die Zusammensetzung. „Die Rohstoffbasis ist unbestimmt“, fasst Moneke zusammen. Getestet hat das Team deshalb Gras aus verschiedenen Regionen, der Favorit trägt das Kürzel VB4 und kommt aus dem Vogelsberg.

Wenn die Faser nicht in die Maschine passt Bevor das Gras in den Kunststoff darf, bereitet es der Projektpartner BioWert im Odenwald auf: Es wird fermentiert, von Erde, Sand und Steinen befreit, zerfasert, getrocknet und geschnitten. Dann kam das nächste Problem. Die Fasern waren bis zu 20 Millimeter lang, die Öffnung der Maschine maß nur 15. Moneke beschreibt das Ergebnis knapp: „Das verklumpt ohne Ende.“ Das Team teilte die Fasern nach ihrer Dicke in vier Kategorien ein und suchte nach einer Rezeptur, die Schwankungen im Gras verkraftet.

Am Ende steht ein Fortschritt auch gegenüber der Vorgängerversion. Dort lagen viele Fasern an der Oberfläche und nahmen Wasser auf, was Beläge, zusätzliche Reinigung und viel Ausschuss zur Folge hatte. Nun ist das Gras besser eingebunden, und das Material lässt sich bei niedrigeren Temperaturen und geringerem Druck verarbeiten.

Laut Team bereit für die Fabrik, aber kein reiner Biokunststoff Gedacht ist der Werkstoff für Alltagsware: Kleiderbügel, kleine Stapelboxen, große Transportboxen. Ausgangspunkt war ein Kunststoff, den die Firma Cortec aus Wald-Michelbach für ihre Kleiderbügel verwendet; nach eigenen Angaben verschickt sie mehr als 60 Millionen Stück im Jahr. Ob Cortec die neue Mischung übernimmt, sagt die Hochschule nicht. Moneke stuft das Ergebnis auf der neunstufigen Skala für technische Reife auf Stufe 8 oder 9 ein. Stufe 8 steht für ein System, dessen Funktion im Einsatzbereich nachgewiesen ist, Stufe 9 für eines, das sich im Einsatz bewährt hat. Die Produkte könnten nun in die Produktion gehen, heißt es von der Hochschule. Einen Starttermin nennt sie nicht.

Und bei aller Freude bleibt Nüchternheit angebracht. Mit 60 Prozent Polypropylen ist das Material kein reiner Biokunststoff, sondern ein Kunststoff, der weniger Erdöl braucht. Auch das Recycling hat einen Haken. Ein zurückgegebener Bügel lässt sich zwar wieder zu Granulat und einem neuen Bügel verarbeiten. „Das funktioniert allerdings nur in einem geschlossenen Kreislauf“, sagt Moneke. Zahlen zur Klimabilanz nennt die Hochschule nicht. Die vom Bundesforschungsministerium mit knapp 280.000 Euro geförderte Arbeit endete zudem nach rund 20 statt der geplanten 24 Monate, weil das Förderprogramm vorzeitig auslief.

Trotzdem ist das Ergebnis eine gute Nachricht für Dinge, über die sonst niemand nachdenkt. Wer im Laden einen Bügel in die Hand nimmt, hält selten ein Stück Landschaft. Mit diesem Material könnte sich das ändern.