1. EINLEITUNG

Reismehl-Bioplastik ist eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen, die aus fossilen Brennstoffen hergestellt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffen, die oft Jahrhunderte brauchen, um zu zerfallen. Daher wollten wir ein potentielles Verpackungsmaterial herstellen, welches umweltfreundlicherer und weniger Ressourcen benötigt.

2. ZIEL DES PROJEKTES

Unser Ziel war es daher Reismehl-Bioplastik herzustellen, welches als Verpackung direkt verzehrt oder mit Wasser komplett aufgelöst werden kann. Hierbei haben wir das Rezept mit den gegebenen Mitteln und Materialien der Hochschule versucht zu reproduzieren und durch Analyse der Ergebnisse das Rezept anzupassen, um auftretene Probleme zu beseitigen.

3. DAS PROJEKT

Bevor wir anfingen, haben wir uns das Rezept angeschaut und analysiert, welche Komponenten was bewirkt. Dabei sind wir auf folgendes Ergebnis gekommen:

1. Reismehl und Maisstärke bilden die Basis des Bioplastiks.

2. Glycerol bestimmt wie gut das Bioplastik in Wasser auflösbar ist bzw. wie viel es aufnehmen kann.

3. Zitronensäure dient als Konservierungsstoff.

4. Gelantine dient als Stabilisator.

5. Destilliertes Wasser dient als Lösungsmittel.

Als ersten Schritt haben wir alle Zutaten mit folgenden Mengen zusammen gemischt: Reismehl (6g), Maisstärke (3g), Glycerol (3g), Zitronensäure (1g), Gelatine (2g) und destilliertes Wasser (100g).

Danach wird die Flüssigkeit auf 80°C erhitzt, aber nur so lange, bis sie unter ständigem Rühren anfängt leicht zu kochen und eine homogene Lösung entsteht. Sie wird so dünn wie möglich in eine Form gegossen und gleichmäßig verteilt. Damit das Material nicht schimmelt und besser trockenen kann, wird nun die Form bei 60°C für 30 Minuten in den Backofen gebacken. Danach ist das Material an der Oberfläche leicht angetrocknet, aber noch nicht vollständig trocken. Für den letzten Schritt wird die Form in einem gut belüfteten Raum für ein paar Tage luftgetrocknet.

Um zu diesem Ergebnis zu gelangen haben wir zehn verschiedene Experimente durchgeführt, in Mengen- und Artenvariationen der Materialien. Diese lassen sich in vier große schritte einteilen.

3.1. Versuch 1

Auf Basis des Rezeptes haben wir als erstes versucht dieses zu reproduzieren. Wir gossen die angemischten Flüssigkeit in Petrischalen, die vorher desinfiziert und eingeölt wurden, um das Bioplastik besser rauslösen zu können. In dieser Versuchsreihe haben wir auch Proben angemischt, wo wir Maisstärke mit Speistärke und Gelantine mit Agar-Agar-Pulver ersetzt haben.

Nach dem trocknen entstanden auf fast allen Versuchen an der Oberfläche Schimmel und waren grundsätzlich zu feucht und nicht trocken. Daher beschlossen wir bei dem originalen Rezept zu bleiben und das Öl weg zu lassen, da wir vermuteten, dass es dadurch nicht richtig austrocknen konnte.

3.2. Versuch 2

Im zweiten Durchlauf haben wir versucht unsere Proben über zwei Tage in einem Industrieofen bei 30°C zu trocknen. Wir sind unserem Ziel näher gekommen, hatten aber das Problem, dass das Bioplastik so hart war, dass es sich nicht oder nur partial aus den Schalen lösen ließ.

3.3. Versuch 3

Da unser zweiter Durchlauf nicht geschimmelt hatte, entschieden wir in unserer dritten Versuchsreihe mit einem herkömmlichen Ofen zu arbeiten. Unsere Theorie war es, dass wenn die Oberfläche antrocknen würde, dass wir das Schimmelproblem damit beheben könnten. Wir haben die Backofentemperatur auf 60°C für 20 Minuten und 80°C für 30 Minuten erhöht. 60°C für 30 Minuten lieferte uns ein optimales Ergebnis für unser Ziel. Ebenso haben wir dabei erkennen können, dass sich bei Versuchen ohne Gelatine die Struktur verbessert hatte. Unser letztes Problem war die Lösbarkeit aus den Petrischalen. Als Lösung haben wir im letzten Schritt Backpapier verwendet, um das Material von diesem abziehen zu können.

3.4. Versuch 4

In der vierten und letzten Versuchsreihe stand die Reproduzierbarkeit und Hochskalierung des Formats im Vordergrund. Hierbei gingen wir genau so vor wie im dritten Schritt und erhöhen die Menge aller Materialien, aber auch die Fläche zum Verteilen der Lösung.

4. DANKSAGUNG

An dieser Stelle bedanken wir uns ganz herzlich bei Virginia Binsch und Danny Ott für die Unterstützung und die vielen Denkanstöße.

5. PERSÖNLICHE REFLEXION

Als wir begannen, uns über Materialien zu informieren mit denen wir gerne experimentieren wollen, öffnete sich vor uns eine Welt der nachhaltigen Materialien. Die Idee, aus einem natürlichen und weit verbreiteten Rohstoff wie Reismehl ein Bioplastik herzustellen, weckte unsere Neugier und unser Umweltbewusstsein gleichermaßen.

Während des Experimentierens wurde uns bewusst, wie wichtig es ist, nachhaltige Alternativen zu herkömmlichen Kunststoffen zu erforschen. Der Versuch, etwas Eigenes zu schaffen, das sowohl funktional als auch umweltfreundlich ist, erfüllte uns mit einem Gefühl der Verantwortung gegenüber unserer Umwelt.

Es war beeindruckend zu sehen, wie das Reismehl zusammen mit anderen natürlichen Inhaltsstoffen zu einem Bioplastik wurde. Wir konnten verschiedene Verhältnisse und Zusätze ausprobieren, um die Eigenschaften des Bioplastiks anzupassen, sei es die Härte oder Flexibilität oder sogar die Transparenz. Jeder Versuch brachte neue Erkenntnisse und ließ uns die Vielseitigkeit dieser nachhaltigen Lösung erkennen.

Allerdings war uns auch bewusst, dass es noch viele Herausforderungen zu bewältigen gibt. Die Stabilität und Haltbarkeit des Reismehl-Bioplastiks müsste weiter erforscht und verbessert werden, um es mit herkömmlichen Kunststoffen aufnehmen zu können. Es erfordert eine sorgfältige Balance zwischen der Funktionalität, Stabilität und der Nachhaltigkeit des Materials.

Trotz der Herausforderungen sind wir motiviert, dass die Erforschung und Entwicklung von Biokunststoffen wie Reismehl-Bioplastik eine positive Veränderung bewirken kann. Jeder Schritt, den wir in Richtung einer umweltfreundlichen Zukunft machen, zählt. Das Experimentieren mit Reismehl-Bioplastik hat uns dazu inspiriert unseren Beitrag an die Umwelt zu leisten und bewusste Entscheidungen in Bezug auf die Materialien, die wir nutzen, zu treffen, aber auch uns lehrte sparsam und sorgfältig mit den uns gegebenen Materialien zu Arbeiten.

Es ist eine ermutigende Erfahrung zu wissen, dass wir als Individuen die Möglichkeit haben, durch Experimentieren und Erforschen von nachhaltigen Lösungen einen Unterschied zu machen. Wir hoffen, dass unsere Erkenntnisse und Erfahrungen andere dazu inspirieren, sich ebenfalls mit alternativen Materialien auseinanderzusetzen und so gemeinsam einen positiven Wandel voranzutreiben.

6. QUELLEN/REFERENZEN

M. K. Marichelvam, Mohammad Jawaid, and Mohammad Asim. Corn and Rice Starch-Based Bio-Plastics as Alternative Packaging Materials. Received: 6 January 2019 / Revised: 3 March 2019 / Accepted: 17 March 2019 / Published: 9 April 2019