{"id":102293,"date":"2022-01-05T07:26:00","date_gmt":"2022-01-05T06:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=102293"},"modified":"2021-12-17T13:31:22","modified_gmt":"2021-12-17T12:31:22","slug":"neue-weichmacher-generation-aus-nachwachsenden-rohstoffen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/neue-weichmacher-generation-aus-nachwachsenden-rohstoffen\/","title":{"rendered":"Neue Weichmacher-Generation aus nachwachsenden Rohstoffen"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"Prof.
Prof. Dr. Harald Gr\u00f6ger, Bild der Person; Fakult\u00e4t f\u00fcr Chemie, Industrielle Organische Chemie und Biotechnologie; Centrum f\u00fcr Biotechnologie – CeBiTec
Der Chemieprofessor Dr. Harald Gr\u00f6ger von der Universit\u00e4t Bielefeld besch\u00e4ftigt sich mit der Herstellung von Weichmachern aus nachwachsenden Rohstoffen. Foto: Universit\u00e4t Bielefeld<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Plastik ist heute weltweit ein selbstverst\u00e4ndlicher Bestandteil des Alltags. Zu finden ist es unter anderem in Autoreifen, Lebensmittelverpackungen, Spielzeug und Infusionsschl\u00e4uchen. Viele Kunststoffe enthalten Weichmacher \u2013 Studien zeigen jedoch, dass sie toxisch wirken, auch ist f\u00fcr ihre Herstellung klimasch\u00e4dliches Erd\u00f6l n\u00f6tig. In einem Verbund-Forschungsprojekt der Technischen Universit\u00e4t Hamburg, dem Chemieunternehmen BASF SE und der Universit\u00e4t Bielefeld ist es nun gelungen, nachwachsende Ausgangsstoffe f\u00fcr eine biobasierte Alternative zu nutzen. Leiter des Bielefelder Teilprojekts ist Professor Dr. Harald Gr\u00f6ger von der Arbeitsgruppe Industrielle Organische Chemie und Biotechnologie.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mit rund 600.000 Euro wurde das Projekt \u201eBioWeichmacher\u201c vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) gef\u00f6rdert. Die Forschenden haben ihre Neuentwicklung jetzt in der Fachzeitschrift European Journal of Organic Chemistry<\/em><\/a> vorgestellt. Das Journal f\u00fchrt den Artikel als herausragende Studie (\u201eVery Important Paper\u201c).

Gesch\u00e4tzt wird Kunststoff f\u00fcr seine Eigenschaften: formbar, leicht und langlebig. Erst durch diese wird es so vielseitig einsetzbar. Formbar werden Kunststoffe beispielsweise durch Weichmacher \u2013 Stoffe, die zugesetzt werden und dadurch die Eigenschaften des Kunststoffs ver\u00e4ndern. Ohne Weichmacher w\u00e4re es oftmals ein Granulat und damit fest und unnachgiebig.<\/p>\n\n\n\n

In der Industrie werden verschiedene Stoffe verwendet, die diese Eigenschaft besitzen. Eine besondere Gruppe von Weichmachern, mit denen sich die Forschenden besch\u00e4ftigt haben, sind die Phthalate. <\/p>\n\n\n\n

\u201eSie z\u00e4hlen zu den am h\u00e4ufigsten verwendeten Weichmacher in der Industrie\u201c, sagt Professor Dr. Harald Gr\u00f6ger<\/strong>, Leiter der Forschungskooperation. \u201eWeltweit werden j\u00e4hrlich \u00fcber neun Millionen Tonnen Weichmacher produziert, wobei Phthalate mehr als die H\u00e4lfte des Herstellvolumens ausmachen.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Erd\u00f6l ist die Grundlage f\u00fcr die verbreiteten Weichmacher aus Phthalaten<\/h3>\n\n\n\n

Die Produktion f\u00fchrt allerdings zu Umweltbelastungen. \u201ePhthalate werden auf der Basis von Erd\u00f6l hergestellt. Diese Ressource verursacht eine ung\u00fcnstige CO2-Bilanz und ist begrenzt, sodass wir Alternativen finden m\u00fcssen\u201c, sagt der Wissenschaftler. \u201eMit Blick auf die Nachhaltigkeit w\u00fcrde ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierender Weichmacher dagegen eine CO2-neutrale L\u00f6sung darstellen und zu einer zirkul\u00e4ren Kreislaufwirtschaft beitragen.\u201c Zus\u00e4tzlich stellen einige Weichmacher auf Phthalat-Basis ein Gesundheitsrisiko dar. \u201eEs ist bekannt, dass bestimmte Phthalate den Hormonhaushalt des Menschen beeinflussen und beispielsweise w\u00e4hrend der Schwangerschaft die Entwicklung der Kinder sch\u00e4digen k\u00f6nnen. Deswegen wurde der Einsatz bestimmter Vertreter dieser Stoffklasse in der EU reguliert\u201c, sagt Gr\u00f6ger.
Alternativer Weichmacher basiert auf nachwachsenden Rohstoffen<\/p>\n\n\n\n

Die Wissenschaftler*innen forschen an einer neuen Generation von Weichmachern. \u201eStatt Erd\u00f6l nutzen wir erneuerbare Rohstoffquellen. So k\u00f6nnen Zucker aus Abfallstr\u00f6men aus der Lebensmittelproduktion wie beispielsweise Kleie eingesetzt werden oder Zucker aus Holz, also Cellulose\u201c, sagt der Chemiker. Dadurch k\u00f6nnen die Forschenden das Prinzip der Kreislaufwirtschaft erf\u00fcllen. Zudem sollen solche neuartigen biobasierten Weichmacher toxikologisch unbedenklich sein.<\/p>\n\n\n\n

\"Projekt
Projekt BioWeichmacher, Gruppenfoto – Sie engagieren sich f\u00fcr biobasierte Weichmacher (v.l.): Dr. Christoph Wennemann (Projekttr\u00e4ger J\u00fclich), Dr. Rainer Otter (BASF), Prof. Dr. Andreas Liese (Technische Universit\u00e4t Hamburg), Dr. Axel Grimm (BASF), Prof. Dr. Harald Gr\u00f6ger (Universit\u00e4t Bielefeld), Dr. Angelika Lang-sch (BASF), Dr. Robert Hiessl (Technische Universit\u00e4t Hamburg), Dr. Joscha Kleber (Technische Universit\u00e4t Hamburg), Dr. Carmen Plass (Universit\u00e4t Bielefeld), nicht im Bild: Niklas Adebar (Universit\u00e4t Bielefeld). Foto: Projekt BioWeichmacher<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

\u201eDie neue Generation der Weichmacher herzustellen, ist allerdings eine enorme Herausforderung, weil sie einem anspruchsvollen Anforderungsprofil gerecht werden muss\u201c, sagt Gr\u00f6ger. \u201eDie konventionellen Weichmacher wurden \u00fcber viele Jahrzehnte optimiert und besitzen hervorragende technische Performance-Eigenschaften.\u201c Die biobasierten Alternativen m\u00fcssen nun zus\u00e4tzlich zu den Anspr\u00fcchen an eine nachwachsende Rohstoffbasis auch den bestehenden Anforderungen in der Produktion und Anwendung gerecht werden: leicht herstellbar, g\u00fcnstig und mit chemisch vergleichbaren Eigenschaften ausgestattet. \u201eDas betrifft zum Beispiel, wie sich unsere Weichmacher auf die Konsistenz und die Haltbarkeit des Kunststoffes auswirken.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Der neue Weichmacher ist den konventionellen Weichmachern vielfach ebenb\u00fcrtig<\/h3>\n\n\n\n

Die Herstellung des neuen Weichmachers ist komplex: \u201eWir haben zun\u00e4chst auf Basis von erneuerbaren Rohstoffen Molek\u00fcle hergestellt, die als alternative Weichmacher in Frage kommen. Diese neuen Molek\u00fcle haben wir charakterisiert \u2013 also neben ihrem molekularen Aufbau ihre Eigenschaften ermittelt\u201c, sagt der Wissenschaftler. An diesem Schritt waren unter anderem Chemikerinnen, Anwendungstechniker<\/em>innen und Toxikolog*innen beteiligt. In einem zweiten Schritt wurden nach der erfolgreichen Synthese und Musterherstellung die neuen Weichmacher in der Anwendung auf ihre Eigenschaften hin getestet. <\/p>\n\n\n\n

\u201eIn den Anwendungstests konnten wir sehen, dass sie es schon heute in vielen Bereichen mit den bisherigen Weichmachern aufnehmen k\u00f6nnen\u201c, so Gr\u00f6ger. \u201eDamit verf\u00fcgen wir nun \u00fcber eine Leitstruktur \u2013 also einen Grundbaustein f\u00fcr neuartige Weichmacher, der biobasiert ist und einen Gro\u00dfteil der technischen Anforderungen erf\u00fcllt. Langfristig ist das eine hervorragende Perspektive, um in Zukunft marktf\u00e4hige biobasierte Weichmacher zu entwickeln.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Begonnen hat das Forschungsprojekt 2017 als Teil des Ideenwettbewerbs \u201eNeue Produkte f\u00fcr die Bio\u00f6konomie\u201c des Bundesministeriums f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF). Als neue Produktidee f\u00fcr eine biobasierte Wirtschaft wurde die technische Umsetzung in der Sondierungsphase ausgearbeitet. 2018 ging das Projekt in die Machbarkeitsphase \u2013 die aktuelle Ver\u00f6ffentlichung ist ein Forschungsergebnis des Verbundprojekts.<\/p>\n\n\n\n

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Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n

Carmen Plass, Niklas Adebar, Robert Hiessl, Joscha Kleber, Axel Grimm, Angelika Langsch, Rainer Otter, Andreas Liese, Harald Gr\u00f6ger: Structure-Performance Guided Design of Sustainable Plasticizers from Biorenewable Feedstocks. European Journal of Organic Chemistry<\/em>, https:\/\/doi.org\/10.1002\/ejoc.202101014<\/a>, am 7. Dezember 2021 in der Printausgabe erschienen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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