Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) und die Fraunhofer-Gesellschaft vergeben jährlich den Hugo-Geiger-Preis für die besten Doktorarbeiten in der angewandten Forschung. Der 1. Platz des Preises ist mit 5.000 Euro dotiert. Kerstin Müller arbeitet aktuell als Materialentwicklerin am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, wo sie in den Bereichen faserbasierte Materialien, thermoplastische Biopolymere und biobasierte funktionelle Beschichtungen für Verpackungsanwendungen forscht. Der Titel ihrer Dissertation am TUMCS lautete “Structure-property relationships of homogeneous cellulose blends and their application potential in thermoplastic processing”.
Ziel: Gewinn von thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoff aus Pflanzen-Cellulose
Über 90 Prozent der 2023 weltweit produzierten 414 Millionen Tonnen Plastik stammen aus fossilen Rohstoffen. Biobasierte Kunststoffe aus Pflanzen wie Mais oder Holz machen nur 0,7 Prozent der Produktion aus, denn sie bleiben in ihren Eigenschaften hinter konventionellen Kunststoffen zurück. Chemische Verfahren zur Verbesserung der Flexibilität führen oft zu einem Verlust der natürlichen Struktur der Cellulose und der biologischen Abbaubarkeit. Dr. Kerstin Müller hat einen physikalischen Ansatz entwickelt, um thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoff aus Pflanzen-Cellulose zu gewinnen. Sie nutzt Polymilchsäuremoleküle, um zwischen den Cellulose-Molekülen mehr Platz und Flexibilität zu schaffen. Dafür löst sie die Cellulose in einer ionischen Flüssigkeit und verbindet die Moleküle mit denen der Polymilchsäure. Das Verfahren überführte die Forscherin im Rahmen ihrer Doktorarbeit auch in einen industriellen Prozess und zeigte so die praktische Anwendbarkeit. Das neue thermisch verformbare und ökologisch abbaubare Material eignet sich für zum Beispiel für Produkte im Agrarbereich wie Baumwuchshüllen oder Pflanzentöpfe.
Prof. Dr. Cordt Zollfrank sagt: „Dr. Kerstin Müller hat grundlegende Pionierarbeit auf dem Gebiet der mechanischen Verarbeitung von Cellulose für die Herstellung einer neuen Generation an Biokunstoffen geleistet. Die Auszeichnung für die TUMCS-Doktorandin zeigt die herausragende Bedeutung nachwachsender Rohstoffe wie der Cellulose für die Bioökonomie. Ebenso eröffnet der Ansatz von Dr. Müller neue Perspektiven für die Nutzung von Cellulose-basierten Biokunststoffen. Die polymer-technische Verarbeitbarkeit des weltweit häufigsten Biopolymers ist ein wichtiger Baustein für die Transformation zur nachhaltigen Nutzung nachwachsenden Rohstoffen, was ein Kernthema der Forschungsarbeiten am TUMCS ist.“
Der Bayerische Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger überreichte die Preise im Rahmen der größten Fraunhofer-Netzwerkveranstaltung, dem Netzwert-Symposium in München. "Ich freue mich besonders, dieses Jahr wieder drei vielversprechende Nachwuchswissenschaftlerinnen mit dem Hugo-Geiger-Preis für ihre Forschungsarbeiten auszeichnen zu können. In ihren Arbeiten gelingt es den Preisträgerinnen auf anschauliche Weise, wissenschaftliche Qualität mit praktischer Relevanz zu vereinen", sagte Hubert Aiwanger.
