Die Entwicklung nachhaltiger Farbsysteme nimmt Fahrt auf, und ein Forschungsverbund unter der Leitung von Christoph Wittmann an der Universität des Saarlandes strebt innovative Lösungen an. Der Markt für industrielle Farben und Pigmente leidet unter einer umweltschädlichen Herstellung, die oft auf petrochemischen Prozessen basiert. Diese konventionellen Verfahren belasten die Umwelt erheblich, was einen dringenden Handlungsbedarf erfordert.
Das Projekt „BioChroma“ wird am 1. März 2026 starten und erhält eine Förderung von 1,7 Millionen Euro durch das Bundesforschungsministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. In einem Zeitraum von drei Jahren wird ein mikrobiologisches Produktionssystem für biobasierte Pigmente entwickelt. Im Rahmen dieser Forschungsinitiative soll die Herstellung von Farbpigmenten aus Nebenströmen der holzbasierten Zellstoffherstellung durch den Einsatz von Bakterien optimiert werden. Diese Mikroorganismen werden mit speziellen Stoffwechselwegen ausgestattet, um Pigmente mit klar unterscheidbaren Farbcharakteren zu erzeugen.
Zusammenarbeit und Zielsetzungen
Das Projekt „BioChroma“ wird in enger Kooperation mit Industriepartnern wie BASF SE, MyBiotech und Mercer Rosenthal realisiert. Dabei konzentriert sich das Team nicht nur auf die optischen Eigenschaften der Farben, sondern auch auf ihre Reinheit, Stabilität und Funktionalität. Die langfristige Vision besteht darin, biobasierte Pigmente zu entwickeln, die in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden können.
Ein Beispiel für die jüngsten inovationen in der Welt der Farbpigmente ist ebenfalls das Projekt „Crusty Pigments“. Hier wird an biogenen und biologisch abbaubaren Pigmenten auf Basis von Chitin-Partikeln gearbeitet, wobei die Fraunhofer IPA diese Chitin-Partikel in geeigneten Größen bereitstellt. Diese neuen Pigmente könnten eine nachhaltige Alternative zu den heutigen, synthetischen Buntpigmenten darstellen, deren Herstellung ressourcenintensiv ist und oft kritische Rückstände enthält.
Umweltauswirkungen und Schutz der Gesundheit
Das Interesse an biologischen Farbsystemen wächst auch aus einem gesundheitlichen und ökologischen Bewusstsein heraus. Herkömmliche Farben enthalten oft Schwermetallpigmente und flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die Gesundheitsrisiken bergen. Die Forschung zeigt das Potenzial von biologisch gewonnenen Pigmenten, die mit umweltfreundlichen Bindemitteln wie Casein kombiniert werden können. Laut einer aktuellen Studie von Duggirala et al., wird diese Kombination als nachhaltig erachtet, da Casein VOC-frei ist und historisch in der Kunst und Beschichtung Anwendung fand.
Eine Vergleichsstudie hat gezeigt, dass biologisch gewonnene Farben, wenn sie mit Casein vermischt werden, eine Farbstabilität aufweisen, die mit der von kommerziellen Standards vergleichbar ist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass biologische Farbsysteme nicht nur eine umweltfreundlichere Option darstellen, sondern auch in Bezug auf Leistung und Langlebigkeit überzeugend sind. Die Kombination aus erneuerbaren biologischen Quellen und nachhaltigen Verarbeitungstechniken könnte die Umweltbelastung in der Lackindustrie erheblich reduzieren, während gleichzeitig die Qualität der Produkte erhalten bleibt. Farbe und Lack berichtete über die vielversprechenden Ansätze, die diesen Wandel unterstützen sollen.
Insgesamt zeigen die aktuellen Entwicklungen vielversprechende Perspektiven für die Zukunft der Farbindustrie, indem nachhaltige Alternativen gefördert und eingesetzt werden. Diese chemischen Innovationen könnten der Umwelt und der Gesellschaft insgesamt zugutekommen.