Kategorie: ‘Chitosan’
Auszeichnung für Dr. Nils Münstermann auf der 15th EUCHIS International Conference
Dr. Nils Münstermann wurde auf der 15ᵗʰ EUCHIS International Conference der European Chitin Society mit dem Third Poster Award ausgezeichnet. Die internationale Konferenz bringt Forschende aus dem Bereich der Chitin- und Chitosan-Forschung zusammen und bietet eine Plattform für den wissenschaftlichen Austausch sowie die Präsentation aktueller Forschungsergebnisse.
Die Auszeichnung würdigt die Qualität und Relevanz der vorgestellten Ergebnisse über die Wechselwirkungen zwischen Chitosanitaconat und lignozellulosischer Materialien. Sie unterstreicht zugleich die internationale Sichtbarkeit der Forschung von Dr. Münstermann und die Bedeutung des behandelten Themas innerhalb der Fachcommunity.
Wir gratulieren Dr. Nils Münstermann herzlich zu dieser Anerkennung und freuen uns über den erfolgreichen Beitrag zur Konferenz.
Foto: Katja Richter
Neue Veröffentlichung: Spanplatten aus Pflanzenresten und Krabbenschalen
Spanplatten sind aus Möbelbau und Innenausbau kaum wegzudenken. Doch viele herkömmliche Holzwerkstoffe werden mit petrochemischen Bindemitteln hergestellt, die weder vollständig biobasiert noch problemlos abbaubar sind.
Wir zeigen, dass es nachhaltiger geht: Aus schnell wachsenden Pflanzenresten wie Miscanthus, Hanfschäben und Japanischem Staudenknöterich lassen sich stabile Holzfaserplatten herstellen. Als Bindemittel dient Chitosan-Itaconat, das aus Reststoffen der Lebensmittelindustrie und Itaconsäure gewonnen wird.
Beim Heißpressen polymerisert das Bindemittel zu einem wasserunlöslichen Interpolyelektrolytkomplex. Dadurch entstehen Faserplatten mit bemerkenswerten Eigenschaften: Die Biegefestigkeit liegt bei bis zu 76,5 N/mm² und liegt damit deutlich über typischen MDF-Werten und nähert sich massivem Fichtenholz an. Gleichzeitig bleiben die Faserplatten bei Wasserkontakt formstabil, sind kompostierbar und zeigten in Brandtests selbstverlöschendes Verhalten.
Besonders spannend ist die Vielseitigkeit des Ansatzes. Der Binder funktioniert mit unterschiedlichen cellulose- und ligninhaltigen Pflanzenmaterialien. Dadurch könnten regionale Reststoffe künftig direkt vor Ort zu hochwertigen Bau- und Möbelwerkstoffen verarbeitet werden. Wir sind überzeugt, dass dies ein vielversprechender Schritt hin zu Holzwerkstoffen, die stark, sicher und kreislauffähig sind, ist. Wir wollen Abfallstoffe zu echten Hochleistungsmaterialien transformieren.
N. Münstermann, O. Weichold
High-strength particleboards from fast-growing plant residues and food-industry by-products using chitosan-itaconate as orthogonal binder platform
Industrial Crops and Products, 2026, 245, 123251 https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.123251
Neue Veröffentlichung: Chitosanbasierter Holzklebstoff
Nachhaltige Klebstoffe gewinnen zunehmend an Bedeutung, vor allem dort, wo bisher petrochemische Harze mit problematischen Inhaltsstoffen wie Formaldehyd dominieren. Unsere neueste Studie zeigt nun, dass sich Chitosan-basierte Holzklebstoffe als vielversprechende biobasierte Alternative eignen. Chitosan wird aus Chitin gewonnen, einem natürlichen Polymer, das unter anderem in den Schalen von Krustentieren vorkommt und in großen Mengen als Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie anfällt.
Untersucht wurden zwei vollständig biobasierte Klebstoffsysteme: Chitosan-Itaconat und Chitosan-Maleat. Beide basieren auf nachwachsenden Rohstoffen und wurden speziell für die Verklebung von Holz entwickelt. Besonders interessant ist dabei, dass die verwendeten Säuren nicht nur das Chitosan in Lösung bringen, sondern zugleich das Aushärten in ein stabiles Netzwerk ermöglichen. Beide Säuren sind biofermentativ zugänglich und der Klebstoff somit vollständig biobasiert.
Die Ergebnisse sind bemerkenswert: Beide Klebstoffe erreichten im Trockenzustand die Anforderungen der DIN EN 12765 Klasse C1 und zeigten eine sogenannte kohäsive Holzbruchfestigkeit. Das bedeutet, dass im Belastungstest nicht die Klebefuge versagte, sondern das Holz selbst. Vor allem Chitosan-Itaconat überzeugte zusätzlich unter feuchten Bedingungen: Nach einer Behandlung in kochendem Wasser blieb die Haftfestigkeit mit 2,7 N/mm² nahe an der anspruchsvollen C4-Klasse.
Chitosan-Itaconat ist ein aussichtsreicher Kandidat für moderat feuchtigkeitsbeständige Holzverklebungen, etwa im Innenausbau oder in semi-exponierten Anwendungen. Chitosan-Maleat zeigte zwar ebenfalls gute Trockenhaftung, verlor jedoch bei Wasserkontakt deutlich an Stabilität.
Das Fazit: Biobasierte Holzklebstoffe aus Chitosan sind mehr als nur ein Nischenkonzept. Vor allem Chitosan-Itaconat verbindet erneuerbare Rohstoffe mit überzeugender Klebeleistung und könnte ein wichtiger Schritt hin zu umweltfreundlicheren Materialien in der Holzindustrie sein.
N. Münstermann, O. Weichold
Chitosan-itaconate and chitosan-maleate as fully bio-based sustainable wood adhesives
International Journal of Adhesion and Adhesives, 2026, 149, 104327 https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2026.104327
Promotion mit Auszeichnung abgeschlossen: Dr. Nils Münstermann
Wir gratulieren Dr. Nils Münstermann herzlich zum erfolgreichen Abschluss seiner Promotion, die er mit Auszeichnung (summa cum laude) bestanden hat.
In seiner Dissertation mit dem Titel „Biobasierte Chitosan-Interpolyelektrolytkomplexe zur Beschichtung und Verklebung von Holzwerkstoffen“ untersuchte er Chitosanitaconat als vollständig biobasiertes und multifunktionales Materialsystem. Die entwickelten Beschichtungs- und Klebstoffsysteme eröffnen neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit, des UV-Schutzes und des Brandverhaltens von Holzwerkstoffen und verbinden den Einsatz nachwachsender Rohstoffe mit anwendungsnahen Lösungen für die Bau- und Holzindustrie.
Wir freuen uns, dass Dr. Nils Münstermann dem Institut als Arbeitsgruppenleiter erhalten bleibt, und wünschen ihm für seine weitere wissenschaftliche Arbeit viel Erfolg.
Nils Münstermann erhält einen Preis
Nils Münstermann erhält eine Auszeichnung für seine Präsentation auf der 27th International Scientific Conference on Civil Engineering – Juniorstav, die am 15. Mai 2025 in Brno, Tschechien, stattfand. Im Rahmen der Konferenz wurde ihm der Award for an Outstanding Presentation für seinen Vortrag zum Thema „A Fire-Retardant Coating for Wood Made from Food-Industry Waste“ verliehen.
Die Auszeichnung würdigt nicht nur die wissenschaftliche Qualität der vorgestellten Veröffentlichung, sondern auch die überzeugende Art der Präsentation vor internationalem Fachpublikum. Wir freuen uns über diese besondere Anerkennung und gratulieren Nils Münstermann herzlich zu diesem Erfolg.
N. Münstermann, O. Weichold
A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate
Progress in Organic Coatings 2024, 197, 108793 https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2024.108793
Neue Veröffentlichung: Selbstvernetzende Chitosan-Hydrogele mit Carbonsäuren
Wir freuen uns auf eine neue Publikation aus unserer Arbeitsgruppe im Journal Gels hinzuweisen. Nils Münstermann und Oliver Weichold untersuchten in dieser Studie die Bedingungen, unter denen Chitosan ohne zusätzliche Vernetzer stabile Hydrogele bildet.
Die Bildung selbstvernetzender Chitosan-Hydrogele allein durch einfache Carbonsäuren ist stark limitiert. Zwar lassen sich viskose Lösungen mit Dicarbonsäuren wie Oxal-, Malon- oder Bernsteinsäure herstellen, jedoch keine stabilen Gele. Erst durch gezielte chemische Modifikationen wie die N-Carboxyalkylierung oder N-Succinylierung entstehen stabile ionische Hydrogele. Dabei zeigt sich, dass die Länge und Flexibilität des Alkylspacers sowie das Vorhandensein einer kovalenten Bindung entscheidend für die Gelbildung und mechanische Festigkeit sind. Besonders N-Carboxypropylchitosan bildet sehr feste Gele mit geringer Quellung, während kürzere Seitenketten schwächere Gele erzeugen.
Münstermann, N., Weichold, O.
On the Conditions Determining the Formation of Self-Crosslinking Chitosan Hydrogels with Carboxylic Acids,
Gels 2025, 11(5), 333. https://doi.org/10.3390/gels11050333
RWTH-Beitrag über unsere Veröffentlichung: „Spektakuläre Alternative zur klassischen Holzlasur“
Wir freuen uns, dass unsere innovative Holzlasur nun auch von der Pressestelle der RWTH Aachen gewürdigt wurde. In einem aktuellen Beitrag hebt die RWTH den Findungsweg und die besonderen Eigenschaften unserer Chitosan-Lasur hervor. Zudem wird unser nachhaltiger Ansatz für umweltfreundliche Alternativen in der Baubranche thematisiert.
Unsere Lasur basiert auf Chitosan, einem Naturstoff, der aus Krabbenschalen, Insektenpanzern und Pilzen gewonnen werden kann. Sie ist nicht nur wasser- und fleckenabweisend, sondern auch UV-beständig, schwer entflammbar und dabei vollständig kompostierbar. Während Holz, nach der Behandlung mit konventionelle Holzschutzmittel, gesondert Entsorgt werden muss, fügt sich unsere biologisch abbaubare Beschichtung perfekt in den Kreislaufgedanken nachhaltiger Baustoffe ein.
Den vollständigen Beitrag der RWTH-Pressestelle ist hier zu finden.
Fichtenholz im Brandtest: die Wirkung von Chitosanitaconat als Beschichtung
In unserer Publikation „A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate“ prüfen Nils Münstermann und Oliver Weichold das Brandverhalten von unbehandeltem und mit Chitosanitaconat beschichtetem Fichtenholz. Während das unbehandelte Fichtenholz vollständig abbrennt, geht die Flamme beim beschichteten Holz von selbst aus, ohne dass der Prüfkörper vollständig verbrennt.
Unbehandelte Fichte
Beschichtete Fichte
Polymer Blends & Eurofillers 2025
Paul Marten und Fabian Weitenhagen sind diese Woche auf der Polymer Blends & Eurofillers 2025 in Lyon.
Paul Marten hielt eine Präsentation über „Development and Characterisation of a Composite Material based on Polylactic Acid, Chitin, and Lecithin“.
Fabian Weitenhagen hielt eine Präsentation über „Sustainable Biopolymer Composites Using Recycling Cellulose from Wastepaper“.
Beiträge über unsere Veröffentlichung: Brandhemmende Holzlasur
Die Veröffentlichung „A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate“ wird international gewürdigt, durch einen Artikel in der italienischen Fachzeitschrift Pitture e Vernici – European Coatings (Issue 1/2025, page 36) sowie durch einen Webbeitrag von European Coatings unter dem Titel „A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate„- News and insights for the European coatings industry. Die Chitosanitaconatlasur ist transparent, betont die natürliche Holzmaserung und macht die Oberfläche wasserabweisend. Sie schützt das Holz zuverlässig vor Feuchtigkeit, verhindert UV-bedingte Vergrauung und reduziert effizient die Abbrandgeschwindigkeit. Mit bereits zwei Auftragung auf Fichte und drei auf Buchenholz wirkt die Lasur selbstverlöschend. Mehr dazu hier.
Dieser biobasierte Ansatz vereint Ressourcenschonung mit Effektivität und demonstriert, wie sich Umweltschutz und Sicherheitsanforderungen erfolgreich miteinander verbinden lassen. Es erfüllt uns mit Freude und Wertschätzung zu sehen, dass unsere Arbeit größere Beachtung findet.
Pitture E Vernici: Fire-retardant Coating For Wood Made From Chitosan Itaconate, Fascicolo 1/Gennaio – Febbraio 2025 – Pitture e Vernici, https://www.pittureevernici.it/archivio/archivio-2025/fascicolo-1-gennaio-febbraio2025/.
European Coatings: A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate – News and insights for the European coatings industry, https://www.european-coatings.com/news/application-areas/a-fire-retardant-coating-for-wood-made-from-chitosan-itaconate/.
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