Biotenside aus Laubholz gewinnen - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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23.07.2020

Biotenside aus Laubholz gewinnen

Kurz & Knapp
  • Tenside zählen zu den waschaktiven Substanzen und sind daher wichtiger Bestandteil von Reinigungsmitteln. Zumeist werden sie auf der Basis von Erdöl oder Palmöl gewonnen.
  • Am neuen „Technikum Laubholz“ in Lenningen wollen Forschende der Universität Hohenheim die Tenside biotechnologisch herstellen. Dazu wollen sie Bakterien als Produzenten mit Substraten aus Buchenholz füttern.
  • Das Laubholz-Technikum wurde im April gegründet, um schnell industriereife Produkte aus Laubholz auf den Markt zu bringen. Das Land Baden-Württemberg investiert bis zu 100 Millionen Euro.

Bakterien als Biotensid-Fabriken nutzen

Am neu gegründeten Laubholz-Technikum wollen Forschende der Universität Hohenheim mithilfe von Bakterien Biotenside aus Abfallhölzern von Laubbäumen erzeugen. Die biotechnologisch hergestellten Tenside könnten Tenside auf Erdöl- oder Palmölbasis in Alltagsprodukten ersetzen.

Tenside sind ein unsichtbarer Begleiter im Alltag. Diese Substanzen sind im Spül- und Waschmittel genauso enthalten wie in Körperpflegeprodukten, Arznei- und Pflanzenschutzmitteln. Tensidmoleküle setzen sich sowohl aus wasser- als auch fettlöslichen Bestandteilen zusammen und eignen sich daher sehr gut dafür, Verschmutzungen aufzulösen. Ein Großteil der Tenside wird petrochemisch hergestellt, aber es werden auch Fette und Öle aus Palmenkernen oder Kokospflanzen als Rohstoffe für die Tensidproduktion eingesetzt.

Am neu gegründeten Laubholz-Technikum in Lenningen bei Stuttgart wollen Forschende der Universität Hohenheim gemeinsam mit Partnern die begehrten Stoffe nun biotechnologisch mithilfe von Bakterien aus Pflanzenreststoffen produzieren. Hölzer von Laubbäumen wie der Buche, die zur Holzverarbeitung nicht geeignet sind, sollen am Forschungscampus zu industriereifen Produkten verarbeitet werden.

Resthölzer als Nahrungsquelle für Mikroben

Im Fokus der Entwicklung stehen Rhamnolipide, die sich als Biotenside bewährt haben. Sie können von Pseudomonas-Bakterien aus einem besonderen Zucker, der Rhamnose, und verschiedenen Fettsäuren gebildet werden. „Wenn Biotenside als Alternative zu den herkömmlichen Tensiden etabliert werden sollen, müssen die Produktionskosten soweit wie möglich gesenkt werden“, erklärt der Hohenheimer Bioverfahrenstechniker Rudolf Hausmann.

Ein Schwerpunkt seiner Arbeit am Forschungscampus wird es sein, die Produktionsbedingungen zu optimieren.

„Ziel ist es, in unseren Bioreaktoren einen möglichst hohen Bakterienbesatz zu erreichen, um daraus dann möglichst viel an der gewünschten Substanz zu gewinnen“, so Hausmann. Auch der Prozess der mikrobiellen Verwertung von so genannten Laubholz-Hydrolysaten, bei der das Holz für die Bakterien in seine molekularen Bestandteile zerlegt wird, will das Team verbessern.

Land fördert Innovationen aus Laubholz

Am Forschungscampus will das Team um Hausmann die im Labor erfolgreich etablierten Prozesse nun langfristig für industrielle Großanlagen etablieren. Das Laubholz-Technikum wurde am 1. April dieses Jahres gegründet und bringt Forschende von Hochschulen, Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen mit Partnern aus Industrie und Maschinenbau zusammen.

Ziel ist es, rasch nachhaltige und umweltfreundliche Materialien aus Laubholz für die Industrie zu entwickeln. Die Forschungseinrichtung wird vom Land Baden-Württemberg in den kommenden zwei Jahren mit 30 Millionen Euro gefördert. Insgesamt will das Land bis zum Jahr 2028 100 Millionen Euro in das Technikum investieren.

 

In Kooperation mit bioökonomie.de