Breadcell

• Aufgeschäumte Kunststoffe sind allgegenwärtig. Sie stecken in Fahrradhelmen, Knieschonern oder in Kindersitzen, auch in Fahrzeuginnenräumen, Bauplatten oder Verpackungen. Das Problem ist ihre Umweltbilanz. Sie werden aus Polymeren auf Erdölbasis hergestellt, lassen sich also weder kompostieren noch einfach recyceln und tragen zum weltweiten Problem mit Plastikmüll bei.

Ein europäisches Forschungsteam hat nun eine Alternative entwickelt: Schäume, die auf Zellulose basieren, also auf nachwachsenden Zellstoffen, wie sie etwa in der Holz- und in der Papierindustrie verwendet werden. Das Forschungsprojekt namens Breadcell begann als Zusammenschluss von verschiedenen Instituten aus Schweden, Österreich und Spanien unter der Führung der Chalmers-Universität in Göteborg.

Im Rahmen dieses Projekts entwickelten die Wissenschaftler ein Verfahren, Zellstoffe zu einem Material aufzuschäumen, das die Leistungsmerkmale synthetischer Schaumstoffe sogar übertrifft.

„Wir führen dem Zellstoffmaterial ein Treibmittel zu, während es noch flüssig ist“, erklärt die Materialwissenschaftlerin und Leiterin des Projekts Tiina Nypelö. „Während der Trocknungsphase entsteht dann die gewünschte poröse Struktur.“ Die Zellulose verleiht dem umweltfreundlichen Schaumstoff die nötige Stabilität, und das im Zellstoff enthaltene Xylan sorgt für die gewünschte Bildung von Luftblasen. Es erinnere etwas an das Backen von Brot, sagt Nypelö, daher der Projektname Breadcell (Brotzelle).

Seit April 2021 arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an dem neuen Material. Bis zu seinem offiziellen Ende im Frühjahr 2025 wurde das Forschungsprojekt von der EU-Kommission mit drei Millionen Euro gefördert.

Bei Sicherheitsausrüstung, zum Beispiel bei Helmen, geht es vor allem darum, einen Aufprall zu dämpfen, um Verletzungen zu verhindern oder zu minimieren. Bei Vergleichstests zeigte sich bei den Helmen mit dem Schaum von Breadcell im Durchschnitt ein deutlich geringeres Risiko für Gehirnerschütterungen als bei herkömmlichen Helmen. Bei schrägen Anprallen, die zu besonders schweren Kopfverletzungen führen können, geht es neben der Dämpfung des Aufpralls außerdem darum, dass der Kopf möglichst wenig rotiert. Hier kamen die neuen Helme sogar zu einem um 33 Prozent besseren Ergebnis.