Verfahrenstechnik Kunststoff aus Krabben

Egal ob man Körperpflegemittel, Lebensmittel oder Spielwaren kauft: Der Verpackungsmüll ist enorm. Den größten Teil des Mülls macht Kunststoff aus. Biobasierte Polymere bieten eine gute Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen. Indem man verschiedene Verfahren wie Pflanzenzucht, chemische und biotechnologische Verfahren kombiniert, kann man unterschiedliche Arten von Biomasse industriell nutzen. Das vierte Kooperationsforum Biopolymere in Straubing präsentierte zu diesem Thema einen Überblick an Strategien, Technologien und Verfahren für die Produktion von Biopolymeren.

Über 240 Teilnehmer aus verschiedenen Unternehmen und Verbänden nutzten die Möglichkeit, sich zu informieren. Das Forum wurde von Bayern Innovativ in Zusammenarbeit mit dem Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Straubing, dem BioCampus Straubing und dem IBB Netzwerk organisiert. Die Vortragenden kamen aus Unternehmen wie Evonik, Clariant und auch Staedtler Mars. Dr. Dietmar Peters von der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe gab einen Überblick über die Situation: Rund 2,4 Mio. Hektar betrug die Gesamtanbaufläche von Nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland in Form von Energie- und Industriepflanzen 2013. Das entspricht 14,4 Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Neben den Rohstoffquellen Stärke, Zucker und Pflanzenölen, die man üblicherweise verwendet, suchen Forschung und Industrie nach Alternativen.

Ein Beispiel zeigte Dr. Lars Wieman vom Fraunhofer Institut IGB auf: chitinhaltige Schalenabfälle von Krabben und Krebsen aus der Fischereiindustrie. Deren Nutzung erforscht die Projektgruppe BioCat am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB im Rahmen des EU-Projekts ChiBio. Bei der Verarbeitung der Schalentiere, die aus bis zu 30 Prozent Chitin und geringen Mengen an Proteinen und Lipiden bestehen, fallen große Mengen chitinhaltiger Schalenabfälle an. 60 Prozent des Fischfangs sind Abfall, davon sind 20 bis 30 Prozent Chitin. Die steigenden Entsorgungskosten machen eine alternative Verwertung interessant. Wieman erklärt den ersten Schritt: „Die Schalenabfälle werden vorbehandelt und stabilisiert, um sie lagerstabil und transportfähig zu machen.“ Dann wird das Chitin in seine monomeren Zuckereinheiten gespalten. Dazu haben die Forscher ein biokatalytisches Aufschlussverfahren entwickelt. Die Abbauprodukte dienen dann als Substrate für Biotech-Verfahren. Aus ihnen werden Monomere für die Herstellung von Polyamiden und Isocyanaten gewonnen.

Auch Clariant hat mit der Übernahme von Süd-Chemie sein Know-How in der Biotechnologie ausgebaut. Dr. Clemens Heikaus von Clariant berichtete, dass das Unternehmen 2011 eine Demonstrationsanlage für Cellulose-Ethanol in Straubing errichtete. In der Anlage wird Bio-Ethanol aus Stroh gewonnen: das Sunliquid-Verfahren. Auch Prozesse zur Nutzung anderer Agrarreststoffe wie Bagasse wurden mittlerweile optimiert. Außerdem arbeitet Clariant daran, sein Verfahren zu kommerzialisieren. Zu diesem Zweck erstellten die Forscher ein Process Design Package zur Errichtung von kommerziellen Anlagen.