På markedet for sportsudstyr og tilbehør forbliver produktdesign, livsstilsintegration og funktionalitet kritiske faktorer, der påvirker forbrugernes indkøbsbeslutninger. I øjeblikket importeres mange sportsprodukter på det europæiske marked fra Asien, hvor en betydelig del kommer til kort i økologisk bæredygtighed.
Forskere ved Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT) i Pfinztal, nær Karlsruhe, har udviklet en innovativ løsning under et projekt finansieret af Fraunhofer Future Foundation: en cykelhjelm lavet helt fra biopolyester PLA (polylaktinsyre).
Traditionelle cykelhjelme prioriterer ofte funktionalitet på bekostning af genanvendelighed, hvilket resulterer i et betydeligt økologisk fodaftryk. Masseproduceret oliebaserede hjelme fra Asien kombinerer for eksempel typisk polycarbonat (PC) skaller, udvidede polystyren (EPS) skumkerner, polypropylen (PP) komponenter og nylon (PA) stropper. Denne komplekse materialemix gengiver teknisk og økonomisk genanvendelse upraktisk, når produktet når sin ende af livet, typisk efter 3-5 års brug, hvilket efterlader forbrænding som den eneste bortskaffelsesmulighed.
Ved at genoverveje materielle udvælgelsesprincipper for hver komponent opstår nye veje til bæredygtig produktion. Fraunhofer Future Foundation's PIMMS-projekt eksemplificerer denne tilgang og demonstrerer, hvordan sportsudstyr kan udformes af et enkelt biobaseret og genanvendeligt materiale. PLA, med sin beviste tekniske præstation og konkurrencedygtige priser, har allerede fået markedstraktion. Dets materielle fodaftryk er otte gange mindre end for konventionelle oliebaserede alternativer.
Cykelhjelme præsenterer en unik prototype til test af nye materialer og design på grund af deres strenge funktionelle krav, der er partikulært i energiabsorption og let konstruktion som deres afhængighed af komfort, overkommelige priser og æstetik for kommerciel succes. Over et 18- måneders markedsdrevet projekt, har Fraunhofer ICT samarbejdet med industrielle samarbejdspartnere, herunder Comfil AP'er, ELAS A\/S, WSVK og Polyola SAS for at udvikle PLA-baserede granulerede skum, termoformede film, fibre og sammensatte materialer. Disse innovationer krævede præcise, skræddersyede behandlingsmetoder.
Gennem tværs af industrien tilpassede teamet teamet produktionsprocesser med høj volumen, der traditionelt blev brugt til petroleumsbaserede hjelme, og placerede PLA-hjelmen til indrejse på det konkurrenceprægede marked.
Mens materialets holdbarhed under hverdagens forhold allerede er valideret, pågår standardiseret ekstern test for at certificere hjelmens ydelse. En livscyklusvurdering (LCA) vil yderligere kvantificere forbedringerne af kulstofaftryk af denne genanvendelige, enkelt-materielle hjelm på tværs af produktions-, brugs- og livsfaser, hvor de benchmarkes mod konventionelle petroleumsbaserede kolleger.
