HanAkku – Maßgeschneidertes hanfbasiertes Speichermaterial für die moderne Energie-, Wasser- und Agrarwirtschaft

HanAkku sind innovative und einfach herzustellende hundertprozentig biobasierte Hanfschäben-Materialien zur gezielten Stoffspeicherung aus Lösungen und dergesteuerten Wiederabgabe (Biodepots) für die vielfältige und bedarfsgerechte Verwendung in der Energie-, Wasser- und Agrarwirtschaft.

Herausforderung

Die gezielte Speicherung von Stoffen und die bedarfsgesteuerte Wiederabgabe ist für viele Anwendungen von Interesse. Ein biobasiertes und vollständig biologisch abbaubares Speichermaterial könnte derzeit eingesetzte, nicht regenerative Materialien ersetzen. Ein Material, das diese Anforderungen erfüllen kann, sind sogenannte Hanfschäben, das holzartige Mark des Nutzhanfstängels, das nach der maschinellen Ablösung der Hanffaser anfällt. Aufgrund ihrer Zusammensetzung und hochporösen Mikrostruktur können die Schäben ein Vielfaches ihres Eigengewichtes an Wasser aufnehmen. Diese Eigenschaft macht sie zu einem exzellenten reversiblen Absorber- und Transportmaterial für Wasser und für Inhaltstoffe wässriger Lösungen.

Ziele und Vorhaben

Ziel von HanAkku ist es, die Hanfschäben gezielt für die jeweilige Anwendung mit chemischen Stoffen zu beladen, und die absorbierten Stoffe bei der Anwendung wieder kontrolliert freizusetzen. So soll die Nutzung von Hanf, eine der ältesten Kulturpflanzen in Europa, deren Kultivierung ohne Fungizide, Herbizide und Insektizide auskommt, um neue technische Anwendungen erweitert werden.

Dabei werden für HanAkku-Materialien durch folgende Nutzungsmöglichkeiten Technologiesprünge herausgearbeitet:

•  Wassertransport/Energiespeicherung

•  Beladung und Verwendung als Dünger

•  Beladung mit Wirkstoffen (Pflanzenzucht)

Auswirkungen

Die Funktionalisierung der Schäben für die maßgeschneiderte Beladung wird durch Modifikation mit billigen biobasierten Rohstoffen erreicht. Hanfschäben sind keine Lebensmittel und werden nicht wie andere poröse Materialien energieintensiv oder aufwändig durch chemische synthetische Prozesse mitproduziert. Als maßgeschneiderte Alternative zu biobasiertem Dünger oder synthetischem Dünger, die akkumulierende und umweltbelastende chemische Verbindungen wie Bindemittel aus Styrol-Butadien oder Isocyanat-basierte Coatings im Falle von (Langzeit-)Düngern enthalten können, kommen die HanAkku-Materialien vollkommen ohne solche synthetische Lösungen aus. Die Möglichkeit, mit ihnen Materialien für den Pflanzenschutz zu entwickeln, die zu hundert Prozent biobasiert/biokompatibel und bioabbaubar sind, kann eine neue Generation an ökologischen Funktionsmaterialien für den Landbau ergeben. 

Ziel des Projekts HanAkku ist die Herstellung Schäben-basierter Materialien für die reversible Aufnahme und Abgabe von Wasser oder funktionalen Inhaltsstoffen.
© Fraunhofer IGB
Ziel des Projekts HanAkku ist die Herstellung Schäben-basierter Materialien für die reversible Aufnahme und Abgabe von Wasser oder funktionalen Inhaltsstoffen.

Projektinformationen

Projekttitel

HanAkku – Maßgeschneidertes hanfbasiertes Speichermaterial für die moderne Energie-, Wasser- und Agrarwirtschaft 

 

Projektlaufzeit

Oktober 2020 – September 2021

Förderung

Wir danken dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die Förderung des Projekts »HanAkku«, Förderkennzeichen 031B1039.