25.07.2023

Aus Abfall wird Wertstoff

Eine Person hält einen weißen Korb mit PET-Flaschen; Copyright: envato
Copyright: envato

27.06.2025

Forschende der Universität Bayreuth entwickeln eine Methode, um Kunststoffe mithilfe von Schwefelabfällen aus der Erdölraffinerie nachhaltiger zu gestalten. Im Fokus steht die Kombination von Schwefel mit Epoxiden, um dynamisch vernetzte Polymermaterialien herzustellen – flexibel, anpassbar und wiederverwertbar.

Nachhaltigkeit durch clevere Chemie: Schwefel als Baustein für Kunststoffe

In Erdölraffinerien fallen jährlich große Mengen an elementarem Schwefel als Nebenprodukt an. Anstatt ihn zu deponieren, zeigt ein Forschungsteam der Universität Bayreuth, wie dieser Schwefel sinnvoll in die Kunststoffproduktion integriert werden kann. Der Clou liegt in der gezielten Reaktion von Schwefel mit Epoxiden, einer weit verbreiteten Klasse chemischer Verbindungen.

Diese Kombination ermöglicht die Herstellung von Polymeren mit dynamischen Bindungen  – also chemischen Verknüpfungen, die sich einfach öffnen und wieder schließen lassen. Dadurch können die Materialien leichter recycelt, repariert oder umgeformt werden – ein entscheidender Vorteil im Sinne der Circular Economy.

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Vielfältige Epoxide

Ein weiterer Pluspunkt der Methode: Die Forschenden fanden heraus, dass sich eine Vielzahl von Epoxidverbindungen einsetzen lässt – darunter auch solche, die bereits industriell genutzt werden oder sogar aus natürlichen Rohstoffen gewonnen werden können. So lassen sich die Eigenschaften der entstehenden Polymere gezielt anpassen, etwa hinsichtlich Festigkeit, Flexibilität oder Temperaturverhalten.

Diese Variabilität macht das Verfahren für verschiedenste Anwendungen interessant, etwa in:

  • Verpackungsmaterialien
  • Beschichtungen
  • Verbundwerkstoffen
  • Formteilen für Technik oder Bau

Besonders hervorzuheben ist dabei, dass der Ansatz sowohl nachhaltige Rohstoffquellen nutzt als auch dynamische, wiederverwertbare Materialstrukturen erzeugt.

Zwei lachende Männer im Labor, der rechte hält eine PET-Flasche in den Händen; Copyright: UBT
v.l.n.r.: Doktorand Cesare Gallizioli und Prof. Dr. Alex Plajer; Copyright: UBT

Perspektiven: Vom Forschungslabor zur Anwendung

Die entwickelte Methode verbindet ökologische Zielsetzungen mit anwendungsnaher Polymerchemie. Ein mögliches Anwendungsbeispiel ist die Herstellung eines wiederverwendbaren Klebstoffs, dessen Klebeverbindung sich durch Wärme oder chemische Reize gezielt lösen und neu aktivieren lässt.

Die Erkenntnisse bieten eine vielversprechende Grundlage für eine nachhaltigere Kunststoffproduktion, die Wertstoffkreisläufe schließt und fossile Ressourcen reduziert.

Wie nachhaltige Polymerentwicklung konkret aussehen kann, zeigt auch unser Interview mit einem der Bayreuther Forschenden, Prof. Dr. Alex Plajer, Juniorprofessor für Makromolekulare Chemie an der Universität Bayreuth. Darin spricht er über Herausforderungen und Chancen beim Recycling fluorierter Polymere – ein weiterer wichtiger Baustein für eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft.

Quelle


Universität Bayreuth

Auf einen Blick

Forschende der Universität Bayreuth nutzen Schwefelabfälle aus der Erdölraffinerie und Epoxide zur Herstellung nachhaltiger Kunststoffe mit dynamischen Bindungen. Diese Materialien lassen sich gezielt anpassen, mehrfach verwenden und könnten z. B. als wiederverwendbare Klebstoffe eingesetzt werden – ein innovativer Beitrag zur Circular Economy.

Originalpublikation DOI: Kinetically Enhanced Access to a Dynamic Polyester Platform via Sequence Selective Terpolymerisation of Elemental Sulfur. Cesare Gallizioli, Peter Deglmann, Alex J. Plajer. Angewandte Chemie (2025)