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Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt hat im Projekt Organofoam einen Polyurethan-Weichschaum entwickelt, der zu über 90 Prozent aus biobasierten Rohstoffen besteht. Der Schaum lässt sich mit vorhandenen Industrieanlagen zuschneiden, verkleben und beziehen. Projektpartner Friedrich Platt GmbH hat dies in eigenen Tests bestätigt.
Rohstoffbasis: Biobasierte Polyole und Isocyanate
Konventionelle Polsterschäume basieren auf Polyurethan aus Erdöl. Dieser Werkstoff dominiert die Möbel-, Matratzen- und Fahrzeugsitzproduktion. Das Fraunhofer-Team hat beide Hauptkomponenten ersetzt: biobasierte Polyole und biobasierte Isocyanate.
Diese Kombination ist ungewöhnlich. Beide Stoffe werden üblicherweise für Beschichtungsstoffe eingesetzt, nicht für Weichschäume. Nur durch eine patentierte Rezeptur gelang es den Forschern, daraus einen stabilen, rückstellfähigen Schaum herzustellen. Lediglich einige Additive stammen noch aus fossilen Quellen.
Der Schaum entsteht als Block und wird nach dem Entformen mechanisch gecrusht. Dieser Schritt öffnet die Zellstruktur. Das Material bleibt dimensionsstabil, dehnt sich bei Wärme kaum aus und schrumpft bei Kälte nicht.
Leistungsdaten im Vergleich mit fossilen Referenzschäumen
Dauerbelastung und Sitzkomfort
Die Forscher bauten aus dem Material ein Demonstratorsofa. Daran wurden Sitzkomfort und Dauerbelastung unter praxisnahen Bedingungen geprüft. Stauchhärte und Druckverformungstests zeigten, dass der biobasierte Schaum mit fossilbasierten Referenzschäumen vergleichbar ist. Probanden beurteilten den Sitzkomfort positiv.
UV-Beständigkeit deutlich besser als Standard
Bewitterungstests mit UV-Lampen lieferten ein klares Ergebnis. Herkömmliche Schäume vergilbten und wurden nach 100 Stunden spröde. Der Organofoam-Schaum zeigte selbst nach 700 Stunden UV-Bestrahlung kaum Verfärbung. Mit geeigneten Zusätzen lässt sich der UV-Schutz weiter verbessern.
Verarbeitbarkeit mit bestehenden Anlagen
Neue Materialien scheitern oft daran, dass Betriebe ihre Produktionsanlagen umrüsten müssen. Friedrich Platt GmbH konnte die gelieferten Schaumblöcke mit vorhandenen Anlagen zuschneiden. Sie lassen sich zu größeren Flächen verkleben und mit gängigen Bezugsstoffen verarbeiten. Investitionen in neue Fertigungslinien sind nach aktuellem Stand nicht erforderlich.
Anwendungsfelder über Möbel hinaus
Der Schaum ist nicht auf Möbel und Fahrzeugsitze beschränkt. Das Fraunhofer LBF nennt weitere Einsatzgebiete: stoßdämpfende Verpackungen, Schalldämmung in Wänden und Decken sowie medizinische Lagerungshilfen. Auch in der Verpackungs- und Baubranche könnten biobasierte Schäume fossile Materialien ablösen.
Für Einkäufer in der Möbel- und Fahrzeugindustrie ist das relevant. Scope-3-Emissionen, also Treibhausgasemissionen entlang der Lieferkette, geraten durch regulatorische Anforderungen stärker in den Fokus. Materialien mit hohem Biomasseanteil können dabei zur Reduktion beitragen. Belastbare Lebenszyklusanalysen für den Organofoam-Schaum liegen bislang nicht vor.
Projektrahmen und nächste Schritte
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert. Die patentierte Rezeptur liegt beim Fraunhofer LBF. Zur Skalierung auf industrielle Produktionsmengen und zu konkreten Lizenzmodellen hat das Institut bisher keine öffentlichen Angaben gemacht.
Ob und wann das Material in Serie gefertigt werden kann, hängt von Partnerschaften mit Schaumstoffherstellern ab.
Fazit
Das Fraunhofer LBF hat mit Organofoam einen biobasierten Weichschaum vorgestellt, der in Laborversuchen und Praxistests mit fossilen Standardmaterialien mithalten kann. Die Verarbeitbarkeit mit vorhandenen Industrieanlagen senkt die Hürde für einen möglichen Einsatz. Bis zur Serienreife sind weitere Schritte erforderlich, insbesondere die Skalierung und der Aufbau einer verlässlichen Rohstoffversorgung.
