Biobasierte Kunststoffe für Infusionsbeutel

Eine Frau im roten Oberteil arbeitet an einer blauen Maschine; Quelle: V. Linhard; Copyright: Frankfurt UAS — Im Sicherheitslabor, in dem die Biokompatibilität der entwickelten Biokunststoffe analysiert wird, befüllt Mitarbeiterin Fatima Kargbo eine Zellkulturflasche mit Kulturmedium. Quelle: V. Linhard; Copyright: Frankfurt UAS

10.12.2025

Ein Forschungsteam der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) entwickelt gemeinsam mit der BIOVOX GmbH einen biobasierten Kunststoff für Infusionsbeutel. Ziel ist ein Werkstoff mit geringem CO₂-Fußabdruck, Biostabilität und Alterungsbeständigkeit. Das LOEWE-geförderte Projekt „Bio_K_Sub“ adressiert die hohen Sicherheitsanforderungen in der Medizintechnik und trägt zur Kreislaufwirtschaft in Kliniken bei.

Eine Frau mit dunklen Haaren arbeitet im Labor; Quelle: Frankfurt UAS; Copyright: Frankfurt UAS — Für den Zugversuch im Labor für Biomechanik spannt die Doktorandin und wissenschaftliche Mitarbeiterin Julia Schneider das Material in die Probenhalter einer Zugprüfmaschine ein. Quelle: Frankfurt UAS; Copyright: Frankfurt UAS

Projektziele und Förderung

Das Projekt „Bio_K_Sub – Entwicklung eines BioKunststoff-Compound für Medizinprodukte als nachhaltigerem Substitutionswerkstoff“ wird im Rahmen der Innovationsförderung Hessen aus Mitteln der LOEWE-Initiative (Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz/Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben) mit ca. 500.000 Euro unterstützt und läuft bis Oktober 2026. Leitend sind Prof. Dr. Diana Völz und Prof. Dr. Ilona Brändlin (Frankfurt UAS) in Kooperation mit Dr.-Ing. Vinzenz Nienhaus (BIOVOX, Darmstadt).

Einwegartikel wie Katheter, Blutbeutel, Beatmungsschläuche verursachen erhebliche Abfallmengen und Treibhausgasemissionen im Gesundheitssektor. Da Recycling aus Hygienegründen oft begrenzt ist, werden viele Produkte thermisch verwertet. Biobasierte Kunststoffe können die Klimabilanz verbessern, da bei ihrer Verbrennung nur das zuvor gebundene CO₂ freigesetzt wird und potenziell kritische Additive vermieden werden.

Werkstoffanforderungen und Compoundierung

Für Verpackungen kommen biobasierte Kunststoffe bereits in Betracht. Bei Kontaktmaterialien wie Infusionsbeuteln sind zusätzliche Eigenschaften entscheidend: Biostabilität, Alterungs- und UV-Beständigkeit sowie Biokompatibilität.

„Die besondere Herausforderung für unser Vorhaben besteht darin, einen Kunststoff zu entwickeln, der neben der geforderten Biostabilität auch alterungsbeständig ist und z. B. UV-Resistenz aufweist. Hierfür sind spezielle Kenntnisse im Bereich des Compoundierens, also des Beimischens von Zuschlagstoffen zum Erzielen der erwünschten Eigenschaften, notwendig“, erläutert Prof. Dr. Diana Völz, Professorin für Produktentwicklung, Konstruktion und CAD.

Was heißt Biokompatibilität?

Ein Material ist biokompatibel, wenn es im Kontakt mit dem Körper keine schädlichen Reaktionen auslöst – etwa Entzündungen, Allergien oder Zellschäden. In der Medizintechnik ist das ein Muss.

Nachweise und Prüfverfahren

BIOVOX entwickelt die Rezeptur des Granulats auf Basis von Zellulose, Zuckerrohr oder Maisstärke. An der Frankfurt UAS erfolgen Biokompatibilitätsnachweise sowie physikalische und chemische Sicherheitsprüfungen. „Der Nachweis der Biokompatibilität ist wesentlich für die spätere Marktreife, da dies ein wichtiger Aspekt für die Nutzbarkeit des Werkstoffs ist“, so Ilona Brändlin. Die Prüfungen erfolgen mit eukaryotischen Zellkulturen nach dem 3R-Prinzip. Mechanische Kennwerte (z. B. Streckspannung, Streckgrenze, Reißfestigkeit) werden im Biomechanik-Labor ermittelt.

Aussteller und Produkte rund ums Recycling

Frankfurt UAS

Auf einen Blick

Frankfurt UAS und BIOVOX entwickeln mit LOEWE-Förderung einen biobasierten Kunststoff für Infusionsbeutel, der biokompatibel, alterungsbeständig und nachhaltig ist. Ziel ist ein umweltfreundlicher Ersatz für konventionelle Medizinprodukte und ein Beitrag zur Kreislaufwirtschaft in Kliniken.