Naturwissenschaften
Abschied von der Petrochemie

In Teltow sucht eine Wissenschaftlerin nach Ersatzlösungen für Erdöl-Produkte. Ihr Ziel ist es, mit Hilfe pflanzlicher Rohstoffe, eine Bioraffinerie zu konstruieren. Doch bereits die Auswahl der Ausgangsstoffe erweist sich als mühselige Detailarbeit.

DÜSSELDORF. Die Zollbeamten wundern sich immer, wenn mehrere Ballen Stroh aus Island an das Forschungsinstitut Biopos in Potsdam gesendet werden. Sie können sich wahrscheinlich kaum vorstellen, was die Empfängerin Birgit Kamm, Professorin für Bio-Raffinerietechnik am Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme (Biopos) in Teltow, mit dem Pferdefutter von der Insel im Nordatlantik vorhat: Sie möchte daraus Chemikalien herstellen. Einzelne Ersatzlösungen für Erdöl-Produkte wie die legendären Holzvergaser-Autos im Zweiten Weltkrieg gibt es schon länger. Kamm aber möchte einen bunten Strauß an Substanzen schaffen, wie in einer Raffinerie, die aus Erdöl rund 90 000 Produkte vom Treibstoff oder Kunststoff bis zum Arzneimittel liefert. Kamms Ziel ist die Bioraffinerie.

Die Produktionsprozesse der Petrochemie lassen sich aber natürlich nicht eins zu eins auf nachwachsende Rohstoffe übertragen. Jeder einzelne Schritt ausgehend von Stroh, Holz, Getreide oder Zuckerrüben muss erprobt und optimiert werden. "Das ist mühselige Detailarbeit. Wir sind noch ganz am Anfang", gesteht Kamm.

Zurzeit versuchen die Forscher, erst einmal Plattformchemikalien als Ausgangsstoff für andere auszuwählen. Milchsäure ist ein viel zitiertes Beispiel für eine solche. Schon heute bilden Bakterien sie in Industrieanlagen aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Säure dient etwa zur Lebensmittelkonservierung oder wird zum bioabbaubaren Kunststoff Polymilchsäure für Textilien und Verpackungen weiterverarbeitet. "Es reicht nicht, wenn wir einen optimalen Produktionsprozess für eine Plattformchemikalie entwickelt haben. Wir müssen ihr viele hochwertige Verwendungen eröffnen", gibt Kamm zu bedenken. Nur dann könne eine Bioraffinerie mit einer herkömmlichen Raffinerie konkurrieren. Nachdem das Stroh aus Island an Kamms Institut mit Säure und Enzymen in seine Bestandteile zerlegt worden ist, wird der zuckerhaltige Teil an einem benachbarten Institut von Lactobacillen zu Milchsäure verarbeitet. Von dort aus tritt die Säure den Rückweg zu Kamm und ihren Mitarbeitern an, um dann in neue Verbindungen umgewandelt zu werden.

Fügt man beispielsweise die Aminosäure Lysin mit der Milchsäure zusammen, so bildet sich eine neuartige Substanz, welche die Haut beruhigt und Bakterien abtötet. Der Stoff könnte künftig in Cremes und Lotionen eingemischt werden.

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