VAAKA
Industrieabfälle in nachhaltige Innovationen verwandeln: VAAKA ist eine biobasierte, fluorfreie superhydrophobe Beschichtung als Alternative zu PFAS.
Steckbrief
- Beteiligte Departemente Technik und Informatik
- Institut(e) Institute for Surface Applied Laser, Phototonics and Surface Technologies (ALPS)
- Forschungseinheit(en) ALPS / Thin Films and Surface Engineering
- Förderorganisation Andere
- Laufzeit (geplant) 01.01.2026 - 31.08.2026
- Projektleitung Prof. Dr. Sylvain David Le Coultre
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Projektmitarbeitende
Arnaud Schöni
Diane Ardignac - Partner Gebert Rüf Stiftung
Ausgangslage
Die PFAS-bedingte Umweltverschmutzung ist zu einem Umweltproblem geworden. Aufgrund ihrer Langlebigkeit und Toxizität führen diese fluorierten Verbindungen, die häufig in wasserabweisenden Beschichtungen zu Einsatz kommen, zu ernsthaften Komplikationen. Vor diesem Hintergrund ist die Entwicklung nachhaltiger, fluorfreier Alternativen für moderne Werkstoffe eine zentrale Herausforderung für die Zukunft. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung biobasierter, superhydrophober Beschichtungen, die von der Natur inspiriert sind. Holz soll als nachhaltiger Rohstoff genutzt werden, um eine vollständige biologische Abbaubarkeit zu gewährleisten. Dennoch soll nicht auf fluorierte Verbindungen zurückgegriffen werden. Holz besteht hauptsächlich aus Zellulose, Hemicellulose und Lignin. Unter diesen Bestandteilen ist Lignin besonders vielversprechend: Es ist ein Nebenprodukt der Zellstoff- und Papierindustrie, das derzeit grösstenteils zur Energiegewinnung verbrannt wird. Dieses reichlich vorhandene phenolische Makromolekül, eines der am weitesten verbreiteten auf der Erde, weist jedoch interessante chemische Eigenschaften auf, die bislang weitgehend ungenutzt blieben.
Vorgehen
Dieses Projekt zielt daher darauf ab, diesen Industrieabfall durch die Umwandlung in ein hochwertiges Funktionsmaterial zu verwerten. Das Ziel besteht nicht nur darin, eine nachhaltige Alternative zu fluorierten Beschichtungen zu entwickeln, sondern auch neue Wege für Anwendungen in Bioraffinerien und im Bereich fortschrittlicher nachhaltiger Werkstoffe zu erschliessen. Ein erster Proof-of-Concept für eine fluorfreie, nachhaltige superhydrophobe Beschichtung wurde 2024 an der BFH erfolgreich entwickelt. Die aktuelle Phase konzentriert sich auf die Optimierung der Nanokomposit-Formulierung, insbesondere durch den Einsatz von ligninbasierten und anderen biobasierten Materialien, sowie auf die Validierung ihrer Abriebfestigkeit, Haltbarkeit und Umweltsicherheit durch standardisierte Tests und eine Ökobilanz. Parallel dazu werden erste Versuche mit potenziellen Kund*innen durchgeführt, um Feedback zu sammeln und die Leistung unter realen Bedingungen zu bewerten.
