{"id":175398,"date":"2026-04-09T07:35:00","date_gmt":"2026-04-09T05:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=175398"},"modified":"2026-04-01T17:40:03","modified_gmt":"2026-04-01T15:40:03","slug":"folien-und-beschichtungen-aus-chitinhaltigen-reststoffen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/folien-und-beschichtungen-aus-chitinhaltigen-reststoffen\/","title":{"rendered":"Folien und Beschichtungen aus chitinhaltigen Reststoffen"},"content":{"rendered":"\n\n
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Chitosan-Folien eignen sich aufgrund ihrer ausgewogenen Elastizit\u00e4t und Transparenz gut f\u00fcr Verpackungsanwendungen. \u00a9 Fraunhofer IGB<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Bei der Verarbeitung von Krustentieren aus der Fischerei, der Herstellung von Insektenprotein oder der Pilzzucht fallen gro\u00dfe Mengen chitinhaltiger Reststoffe an. Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik IGB hat eine Prozesskette zur Aufbereitung von Chitin etabliert, um diese Abfallstr\u00f6me wertsch\u00f6pfend zu verwerten. Die Technologien erm\u00f6glichen die Herstellung von hochreinem Chitosan, das sich unter anderem f\u00fcr nachhaltige Beschichtungen einsetzen l\u00e4sst. Aus Chitosan hergestellte transparente Folien eignen sich als bioabbaubare Einwegverpackungen und k\u00f6nnten Kunststoffe aus Erd\u00f6l ersetzen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Das Biopolymer Chitin wird als Strukturmaterial vor allem von Krustentieren, Insekten und Pilzen gebildet und ist \u2013 nach der pflanzlichen Cellulose \u2013 das zweith\u00e4ufigste Biopolymer auf der Erde. Aufgrund seines Stickstoffgehalts wird Chitin bereits als D\u00fcnger und Bodenverbesserer in der Landwirtschaft eingesetzt oder zur Herstellung von Chitosan. Kommerziell genutzt wird bisher allerdings nur Chitin, welches aus Krabbenschalen gewonnen wird. Doch in der Lebensmittelindustrie und Biotechnologie fallen weltweit zunehmend weitere Hunderttausende von Tonnen chitinhaltiger Reststoffe an: Insektenh\u00e4ute aus der Insektenproteinherstellung, Myzelr\u00fcckst\u00e4nde aus der Fermentation mit Pilzen oder Schnittabf\u00e4lle aus der Pilzzucht.<\/p>\n\n\n\n

Forschenden am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es nun gelungen, auch die Exoskelette von Insekten sowie myzelhaltige Reststoffe aus der Pilzfermentation als Chitinquelle zur Herstellung von Chitosan zu erschlie\u00dfen. Hierzu hat das Institut eine Prozesskette zur Aufbereitung von Chitin etabliert, in der Rest- und Abfallstr\u00f6me nach dem Prinzip einer Bioraffinerie aufbereitet und in Wertstoffe umgewandelt werden.<\/p>\n\n\n

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\"Insektenexuvien<\/a>
Insektenexuvien sind neben Krabbenschalen eine weitere Rohstoffquelle f\u00fcr Chitin.
\u00a9 Fraunhofer IGB<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Schonende Extraktion von Chitin aus unterschiedlichen Quellen<\/h3>\n\n\n\n

Die Zusammensetzung der chitinhaltigen Reststoffe unterscheidet sich von Organismus zu Organismus. Krabbenschalen- und Insektenchitin etwa muss von Kalkeinlagerungen und Proteinen befreit werden, w\u00e4hrend Chitin in Pilzmyzel oft an Glukane gebunden vorliegt. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbWir haben unsere Prozesse zur Extraktion von Chitin an die verschiedenen Reststoffe angepasst und die erforderlichen Trenn- und Aufbereitungsschritte an die jeweilige chemische Zusammensetzung adaptiert\u00ab, erkl\u00e4rt Dr. Thomas Hahn<\/strong>, der seit vielen Jahren die Aufbereitung von Chitin am Fraunhofer IGB untersucht. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Dazu geh\u00f6rte auch, Analysemethoden zur Beurteilung der Aufbereitungserfolgs zu entwickeln oder zu verfeinern. Denn erst die Kenntnis der genauen chemischen Zusammensetzung der chitinhaltigen Biomassen erlaubt eine abgestimmte Aufbereitung des wertvollen Rohstoffs. Mit neu etablierten Analysemethoden kontrolliert der Forscher so den Chitingehalt der Zwischenprodukte nach jedem einzelnen Aufreinigungsschritt.<\/p>\n\n\n

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Zur Herstellung von hochreinem Chitosan aus Insektenh\u00e4uten wird Chitin abgetrennt, gereinigt und umgesetzt. \u00a9 Fraunhofer IGB<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Nachhaltig und wirtschaftlich zugleich<\/h3>\n\n\n\n

Damit die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Chitin erhalten bleiben, sollte es m\u00f6glichst schonend aus der restlichen Biomasse abgetrennt werden. Hahn setzt daher vorzugsweise w\u00e4ssrige Medien ein oder greift auf Enzyme zur\u00fcck, um Verunreinigungen selektiv entfernen zu k\u00f6nnen. Damit die sp\u00e4tere industrielle Umsetzung auch wirtschaftlich ist, bewertet und optimiert der Chemiker die einzelnen Prozessschritte bereits im Laborma\u00dfstab hinsichtlich einer Aufskalierung. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbWenn sich beispielsweise L\u00f6sungsmittel, Reagenzien oder Waschwasser reduzieren oder im Kreis f\u00fchren lassen, wirkt sich das positiv auf die Kosten des Gesamtverfahrens aus\u00ab, wei\u00df Hahn<\/strong>.\u00a0<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Optimierte Konversion von Chitin zu Chitosan<\/h3>\n\n\n\n

Das wasserl\u00f6sliche und daher vielseitig einsetzbare Chitosan entsteht durch Deacetylierung von Chitin. Doch die Herstellung von Chitosan aus Chitin ist nicht trivial und erfordert chemisches Fingerspitzengef\u00fchl und Erfahrung. \u00dcblicherweise verl\u00e4uft der Prozess bei hohen Temperaturen und unter chemisch drastischen Bedingungen. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbIm Laufe unserer langj\u00e4hrigen Forschungsarbeiten konnten wir die Reaktionsbedingungen abmildern, weiter optimieren und die Ausbeute steigern\u00ab, so Hahn.<\/strong> <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Mit entsprechenden Aufreinigungsschritten erzielt der Chemiker Chitosan mit mehr als 90 Prozent Reinheit \u2013 aus Krabbenschalen ebenso wie aus Pilzmyzel und Insektenh\u00e4uten.<\/p>\n\n\n\n

Die anschlie\u00dfende Analyse von Molekulargewicht, Deacetylierungs- und Reinigungsgrad des jeweiligen Chitosanprodukts liefert bereits erste Hinweise auf m\u00f6gliche Anwendungen. Im eigens entwickelten L\u00f6sungsmittelguss-Plattentest, bei dem Filmbildung und Quellf\u00e4higkeit gepr\u00fcft werden, sp\u00fcrt Hahn auch eventuelle Inkompatibilit\u00e4ten mit Quervernetzern auf.<\/p>\n\n\n\n

Chitosan: Vielf\u00e4ltig einsetzbares Biopolymer als Ersatz f\u00fcr erd\u00f6lbasierte Polymere<\/h3>\n\n\n\n

Chitosan ist \u00e4u\u00dferst vielseitig: Es wirkt antibakteriell und geruchshemmend, hat haft- und viskosit\u00e4tsregulierende Eigenschaften, kann Filme bilden \u2013 und ist vollst\u00e4ndig biologisch abbaubar. Aufgrund seiner antimikrobiellen sowie h\u00e4mostatischen Eigenschaften und ausgezeichneten Biokompatibilit\u00e4t wird Chitosan in Wundauflagen eingesetzt; die F\u00e4higkeit, Feuchtigkeit zu speichern, macht sich die Kosmetikindustrie bereits zunutze \u2013 in Form feuchtigkeitsspendender und hautpflegender Komponenten in Cremes und Lotionen.<\/p>\n\n\n\n

Da das Biopolymer Bindestellen f\u00fcr weitere Funktionalit\u00e4ten oder Molek\u00fcle bereitstellt, hat Hahn es in institutsinterner Zusammenarbeit zudem auf verschiedene Art und Weise modifiziert. So kann es als Matrix f\u00fcr eine fluorfreie Hydrophob-Ausr\u00fcstung von Textilien dienen oder als biobasiertes Flockungsmittel zur Aufbereitung komplexer Abw\u00e4sser.<\/p>\n\n\n\n

Die F\u00e4higkeit Filme zu bilden, pr\u00e4destiniert das Biopolymer f\u00fcr Beschichtungen und Folien, um Polymere auf Erd\u00f6lbasis zu ersetzen. Hergestellt hat Hahn transparente Folien nach Zusatz von biobasierten Vernetzern.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bbAufgrund ihrer ausgewogenen Elastizit\u00e4t und Transparenz eignen sich Chitosan-Folien hervorragend als nachhaltige, biobasierte und bioabbaubare Einwegverpackung, z.B. in der Lebensmittelindustrie\u00ab, erl\u00e4utert Hahn<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Ein weiterer Vorteil: Mit der industriellen Nutzung lokal verf\u00fcgbarer Ressourcen k\u00f6nnen fossile Rohstoffe ersetzt und Abh\u00e4ngigkeiten von internationalen Lieferketten reduziert werden.<\/p>\n\n\n\n

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CHITIN [C8H13NO5] _shelter: Textile Design-Prototypen aus gesponnenen Chitosanf\u00e4den<\/h3>\n\n\n\n
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\u00a9 SurrealLabor<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n
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\u00a9 SurrealLabor<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Inspiriert von der nat\u00fcrlichen Herkunft und den Eigenschaften des Materials, erkundete das Designteam von SurrealLabor Chitosan als Rohstoff f\u00fcr Textilanwendungen. In dem vom Fraunhofer-Netzwerk \u00bbWissenschaft, Kunst und Design\u00ab gef\u00f6rderten Projekt CHITIN [C8H13NO5] _shelter<\/a>\u00ab und mit wissenschaftlicher Unterst\u00fctzung von Thomas Hahn spannen sie Chitosanf\u00e4den an einer eigens zu diesem Zweck gebauten Laboranlage mittels Extrusions- und Wetspinning-Verfahren und verarbeiteten sie zu einem textilen Gewebe als Design-Prototypen. Mit der Herstellung, Weiterentwicklung und Optimierung der Chitosan-Spinning-Produktion will das Team eine neue, biobasierte Ressource f\u00fcr die Textilindustrie erschlie\u00dfen und zu einer Vision der Kreislaufwirtschaft von morgen beitragen.<\/p>\n\n\n\n

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