Universität Hamburg - Fachbereich Chemie

Als Druckmaterial kommt Polylactid (PLA) zum Einsatz. Damit können sowohl mechanisch belastbare Bauteile als auch biologisch abbaubare und biokompatible Objekte gedruckt werden. Der Drucker funktioniert nach dem Fused Filament Fabrication-Prinzip, wobei ein 3D-Objekt von einer „beweglichen Heißklebepistole“ ausgehend von einem Draht aus Kunststoff generiert wird. Druckaufträge können von einem beliebigen Ort über den Webbrowser oder das Smartphone an den Drucker gesendet und in Echtzeit verfolgt werden. Es kann leicht gemutmaßt werden, dass der Spaßfaktor an so einem Gerät auch über den reinen Forschungsgedanke hinausgehen wird.

Für den 3D-Druck benötigt man "Filament". Ihr fragt euch bestimmt, wie dieser lange unendliche Faden gemacht wird? Kommt zu unserem Extruder! In einer Aufbaureihe stellen wir den gesamten Kreislauf vom Recycling der Plastikbecher bis zur Extrusion des Polymers dar, um neues Filament für den 3D Druck herstellen zu können.

Eines der heiß diskutierten Themen ist der Umgang unser Wegwerfgesellschaft mit Kunststoffen. Hierbei werden Fragen aufgeworfen wie: Wo kommen die Kunststoffe gegenwärtig her und wie sehen zukünftig nachhaltige Rohstoffquellen für Kunststoffe aus? Was tun wir derzeit mit den Kunststoffen am Ende ihres Lebensweges und was wollen wir zukünftig tun, um die Plastikmüllkrise zu lösen? Die Antwort: Chemisches Recycling von Kunststoffmüll. Hierbei werden aus den Abfällen neue hochwertige Kunststoffe durch chemische Verfahren gewonnen. Insgesamt dienen die Abfälle somit als nachhaltige Quelle für neuen Kunststoffe und ermöglichen einen in sich geschlossenen Kreislauf. Hier wird am Beispiel des Biokunststoffes Poly(lactid) (PLA) der Aufbau eines chemischen Recyclings dargestellt.

Wir stellen Fruchtkavier her! Falls ihr euch schon einmal gefragt habt, wie Bubbletea hergestellt wird, kommt vorbei! Anschließend kann man seinen Bubbletea an der Cocktailmaschine herstellen. Die Kügelchen im Bubbletea bestehen aus in Alginat eingeschlossenen Fruchtsäften. Dabei wird der gewünschte Fruchtsaft in die Lösung eingetropft, es bildet sich eine ganz leichte Haut. Entgegen einiger Gerüchte sind diese Kügelchen aber nicht gefährlicher als Wackelpudding.

Während das Interesse an Chemikalien aus der petrochemischen Industrie langsam sinkt, wächst die Wichtigkeit von Chemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen. An der Universität Hamburg am Institut für Technische und Makromolekulare Chemie wird daran geforscht, aus Rohstoffen wie Holz beispielsweise Ameisen- und Essigsäure herzustellen. Dazu wird zerkleinertes Holz in Wasser zusammen mit einem Katalysator unter Nutzung von Sauerstoff genutzt. Die enstehenden Produkte, die mit "bio" beschrieben werden dürfen, können beispielsweise als Zusatz in Bio-Honig oder in Bio-Essigessenz genutzt werden.

Die Verwendung der Pyrolyse in der Abfallwirtschaft sorgt für ein nachhaltiges Recycling der Kunststoffe, da sie ganz im Sinne der Circular Economy das Plastik in verschiedene verwertbare Rohstoffe spaltet. An der Universität Hamburg wird mittels des Hamburger Pyrolyseverfahrens in diese Richtung geforscht.

Der Cocktail-Reaktor ist eine Entwicklung von Doktoranden der Universität Hamburg, um sowohl in der Industrie verwendete Apparaturen als auch die Automatisierung und Überwachung von Anlagen anschaulich zu präsentieren. Einzelne Zutaten (Säfte) werden aus Vorratsgefäßen in einen Reaktor gepumpt. Dabei durchlaufen sie verschiedene Prozesse, bis sie im Reaktor vermischt und gekühlt werden. Der Prozess läuft automatisch und kann per Knopfdruck einen Saftcocktail servieren. Überwacht wird der Prozess durch mehrere Waagen, sodass die Cocktails richtig dosiert werden und die Rezeptur stimmt.

Der erste Schritt für das Recycling von 3D gedruckten und spritzgegossenen Teilen ist das Schreddern. In unserem Aufbau könnt ihr in Miniatur sehen, wie dieser Prozess abläuft. Aber Achtung! Natürlich läuft die Maschine nicht den ganzen Tag durch, das wäre ein bisschen zu viel für die Ohren. Schaut also, dass ihr zu den richtigen Zeiten vorbeischaut, um die Maschine in Aktion zu sehen.

Bei diesem Experiment stellst du Regenbögen mit Rotkohlsaft und selbstgemachtem Rotkohl-Indikatorpapier her. Du untersuchst dabei die Farbvielfalt des Rotkohls und lernst, dass man sauer nicht nur schmecken, sondern auch sehen kann. Der Rotkohl erhält seine Farbe durch einen natürlichen Farbstoff, welcher außerdem seine Farbe in Abhängigkeit des pH-Wertes ändert. Dieser Farbstoff ist demnach ein pH-Indikator, welcher in diesem Experiment zum Mitmachen genutzt wird, um den pH-Wert verschiedener Flüssigkeiten aus dem alltäglichen Gebrauch zu messen.