Die TU Graz leitet ein neues EU-weites Forschungsnetzwerk, das biobasierte Kunststoffe aus pflanzlichen Reststoffen wie Lignin entwickeln will. Im Fokus steht nicht nur die Umweltfreundlichkeit dieser Materialien, sondern auch ihre Leistungsfähigkeit im Vergleich zu konventionellen, erdölbasierten Alternativen – mit Blick auf künftige industrielle Anwendungen.
Gleichzeitig setzt das Projekt auf ein innovatives Ausbildungsmodell für den wissenschaftlichen Nachwuchs: Junge Forscher aus ganz Europa werden interdisziplinär ausgebildet und eng mit der Industrie vernetzt. Ziel ist die Entwicklung neuer Materialien und Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
EU-Förderung für Lignin-Forschung an der TU Graz
Das europäische Forschungs- und Ausbildungsnetzwerk B3PO (Better BioBased Polymer) wird im Rahmen der Marie Skłodowska-Curie Doctoral Networks von der Europäischen Kommission über vier Jahre mit insgesamt 4,3 Millionen Euro gefördert. Der Projektstart ist für Januar 2026 geplant. Koordiniert wird das Netzwerk vom Institut für Molekulare Biotechnologie der TU Graz.
Im Mittelpunkt von B3PO steht Lignin – ein Nebenprodukt der Holz- und Papierindustrie, das in den Zellen verholzter Pflanzen eine stützende Funktion übernimmt. Weltweit fallen Millionen Tonnen dieses Rohstoffs an, der bisher kaum stofflich genutzt wird. Das Projekt verfolgt das Ziel, Lignin und weitere pflanzliche Reststoffe in innovative Hochleistungs-Polymere zu überführen, die konventionelle Kunststoffe ersetzen können.
Innovationsstrategie für Polymere auf Basis von Lignin
Die wissenschaftliche Strategie von B3PO besteht darin, holzige Biomasse in mehreren Stufen in hochwertige Materialien zu überführen. Dazu gehört zunächst ein neues, einstufiges Verfahren zur schonenden Gewinnung sogenannter Lignin-Grundstoffe aus schwer abbaubaren Holzabfällen. Bislang waren solche Prozesse oft mit energieintensiven Vorbehandlungen verbunden, die Nebenprodukte verursachen. Im zweiten Schritt setzen die Forschenden auf biotechnologische Methoden und Machine-Learning-gestützte Verfahren, um die Lignin-Moleküle in chemisch nutzbare Bausteine umzuwandeln. Auf petrochemische Prozesse wird dabei bewusst verzichtet. Aus den so erzeugten Bausteinen entstehen schließlich funktionale Materialien, die sich beispielsweise für Verpackungen, Beschichtungen oder Klebstoffe eignen. Die biobasierten Kunststoffe sollen durch ihre Eigenschaften nicht nur nachhaltiger, sondern auch leistungsfähiger als ihre fossilen Gegenstücke sein – was langfristig die erfolgreiche Kommerzialisierung ermöglichen soll.
„Dabei arbeiten wir mit weltweit führenden Industriepartnern und High-Tech-Unternehmen zusammen. Gemeinsam wollen wir Prozesse zur Herstellung von Hochleistungs-Polymeren entwickeln, die nicht nur pflanzenbasiert, sondern auch rezyklierbar und biologisch abbaubar sind.
Robert Kourist, Leiter des Instituts für Molekulare Biotechnologie der TU Graz und Koordinator des Netzwerks
Ausbildung zu Lignin-Experten der Zukunft
Neben der Forschung legt B3PO großen Wert auf die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Das Ausbildungsmodell kombiniert die Disziplinen Biotechnologie, Chemie, Polymerwissenschaft und Werkstofftechnik. Die Doktoranden forschen an jeweils zwei Universitäten innerhalb des Netzwerks, verbringen längere Zeiträume im Ausland und arbeiten eng mit den beteiligten Industriepartnern zusammen. Ziel ist die Ausbildung von Fachkräften, die in der Lage sind, Entwicklungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette biobasierter Materialien aktiv mitzugestalten.
„So qualifizieren wir Fachkräfte, die die Entwicklung nachhaltiger Materialien in Wissenschaft und Industrie maßgeblich voranbringen können“, erklärt Projektleiter Robert Kourist.
Breites europäisches Netzwerk für die Lignin-Verwertung
An B3PO beteiligt sind neben der TU Graz auch die BOKU Wien, HELIOS, die Humboldt-Universität zu Berlin, die RWTH Aachen, die Universität Aix-Marseille, die Universität Aveiro, die Universität Complutense Madrid, die Universität Hannover und die Universität Zagreb. Assoziierte Partner sind acib, AgroBiogel, Bumbuku, Enzymicals, Henkel, Novonesis, SpinChem, Sustainable Momentum, die Universität Greifswald und die Universität Maribor.