Brasilianische Forscher untersuchen Hanffasern zur Verstärkung von Recyclingpapier

Forscher der Bundesuniversität von Viçosa (UFV) in Brasilien untersuchen, ob Hanffasern dazu beitragen könnten, die Qualität und Lebensdauer von Produkten aus Recyclingpapier zu verbessern. Das in Zusammenarbeit mit dem Start-up Buds INC durchgeführte Projekt konzentriert sich auf Fasern, die aus den Stängeln, Zweigen und Wurzeln von Cannabis-Pflanzen gewonnen werden, mit dem Ziel, Recyclingpapier zu verstärken, das in der Regel nach mehreren Wiederverwendungszyklen an Festigkeit verliert.

Brasilien verfügt über eine der weltweit größten Recyclingpapierindustrien. Branchenangaben zufolge verarbeitet das Land jährlich etwa 6,6 Millionen Tonnen Recyclingfasern, weshalb jede Verbesserung der Recyclingeffizienz für die Branche potenziell von großer Bedeutung ist.

Die Forscher gehen davon aus, dass die natürlichen Eigenschaften von Hanf, insbesondere die Länge seiner Fasern und seine mechanische Festigkeit, dazu beitragen könnten, eine der größten Einschränkungen beim Papierrecycling zu überwinden: den fortschreitenden Abbau der Zellulosefasern.

Die Lebensdauer von Recyclingpapier verlängern

Das herkömmliche Papierrecycling basiert auf Zellulosefasern, die bei jeder Wiederverwendung kürzer und schwächer werden. Produkte aus Recyclingpapier verlieren schließlich ihre strukturelle Integrität und erfordern die Zugabe neuer Rohstoffe.

Das Team der UFV untersucht, ob die kontrollierte Beimischung von Hanffasern in den Recycling-Zellstoff die ursprünglichen Eigenschaften des Papiers wiederherstellen oder sogar verbessern kann.

„Genau hier kommt dieses Material ins Spiel. Durch die kontrollierte Zugabe von Hanffasern zum Recycling-Zellstoff lässt sich die ursprüngliche Festigkeit des Papiers wiederherstellen“, erklärt Gustavo Baêsso, Forstingenieur und am Projekt beteiligter Forscher.

Laut Baêsso deuten die ersten Ergebnisse darauf hin, dass diese Technologie noch größere Vorteile bieten könnte als ursprünglich erwartet.

„In einigen Fällen lassen sich mechanische Eigenschaften erzielen, die denen des Ausgangsmaterials überlegen sind, was dessen Lebensdauer und Leistungsfähigkeit erheblich verlängert“, fasst Baêsso zusammen.

Das Projekt tritt derzeit in seine Abschlussphase ein, wobei die Forscher die Ergebnisse der mechanischen Tests an Papierproben mit unterschiedlichen Hanffaseranteilen auswerten. Die Ergebnisse sollen bei wissenschaftlichen Fachzeitschriften eingereicht werden, um einer Begutachtung durch Fachkollegen unterzogen zu werden.

Mögliche Vorteile für die Nachhaltigkeit

Über die technischen Eigenschaften des Materials hinaus heben die Forscher die ökologischen Auswirkungen des Projekts hervor. Die Erhöhung der Nachhaltigkeit von Recyclingpapier könnte den Bedarf an Ressourcen aus Urwäldern verringern und die Gesamteffizienz der Recyclingsysteme verbessern.

Der Projektkoordinator, Marcelo Moreira da Costa, betonte die weitreichenden Auswirkungen dieser Arbeit und erklärte: „Neben den technischen und wirtschaftlichen Vorteilen stellt die Verwendung von Hanffasern als Verstärkung stellt einen wichtigen Fortschritt im Hinblick auf die Nachhaltigkeit dar, da sie die Recyclingeffizienz erhöht und den Druck auf traditionelle forstwirtschaftliche Rohstoffe verringert.“

Hanf wurde aufgrund seiner langen und strapazierfähigen Bastfasern schon immer in Spezialpapieren verwendet, doch seine großflächige Einführung wurde oft durch Anbaubeschränkungen und Verarbeitungskosten eingeschränkt.

Die brasilianische Forschung könnte dazu beitragen, neue kommerzielle Möglichkeiten für Hanf in der Papier- und Verpackungsindustrie aufzuzeigen.

Patente und internationale Ambitionen

Das Projekt startete im Februar 2024 dank einer Partnerschaft der Universität mit Embrapii, der brasilianischen staatlichen Innovationsagentur, und erhielt eine Gesamtförderung von rund 932.000 R$ (etwa 150.000 €) erhalten. Die Forschung hat bereits zu einer Patentanmeldung geführt, die sich auf die im Rahmen der Initiative entwickelten Anbau- und Verarbeitungsmethoden bezieht.

Das Projekt ermöglichte zudem die Entwicklung einer Technik zur Vermehrung im großen Maßstab. Ausgehend von nur 14 Samen sollen die Forscher innerhalb von vier Monaten mehr als 4.000 Hanfpflanzen gezüchtet haben.

Das Team hat zudem eine Klonierungsmethode namens „Minicutting“ entwickelt, die darauf ausgelegt ist, die Pflanzenproduktion zu beschleunigen und gleichzeitig hohe Erfolgsraten bei der Bewurzelung zu gewährleisten.

Im Jahr 2025 reisten die Projektmitglieder in die USA, um ihre Ergebnisse vorzustellen und für die potenziellen industriellen Anwendungsmöglichkeiten von Hanffasern zu werben. Weitere internationale Werbeaktivitäten sind geplant, da die Forscher weiterhin nach kommerziellen und wissenschaftlichen Partnern suchen.