Geht es nach Andrea Kruse, so h\u00e4tte jeder Landwirt seine eigene Bioraffinerie auf dem Hof. Anfallende Reststoffe wie Gras, Stroh oder Holz w\u00fcrden gleich vor Ort in einer Minianlage in ihre Bestandteile zerlegt und in neue Produkte wie Plattformchemikalien umgewandelt. Die Idee der Hohenheimer Chemikerin ist keinesfalls Utopie. Auf dem Gel\u00e4nde der Versuchsstation der Universit\u00e4t Hohenheim am Unteren Lindenhof wurde eine solche On-Farm-Anlage Ende Oktober eingeweiht. \u201eWie brauchen noch etwa drei Jahre bis alle Kinderkrankheiten auskuriert sind. Im optimalen Fall haben wir nach vier Jahren eine Demoanlage\u201c, berichtet die Forscherin voller Stolz. Seit 2012 ist die geb\u00fcrtige Braunschweigerin Professorin an der Universit\u00e4t Hohenheim und leitet die Studieng\u00e4nge \u201eNachwachsende Rohstoffe und Bioenergie\u201c.<\/p>\n
Kruses Vision einer Bioraffinerie auf dem Bauernhof brauchte viele Jahre, um Gestalt anzunehmen – ebenso ihre Entscheidung, Chemie zu studieren. Als Tochter einer Chemielaborantin und eines technischen Chemikers wollte sie anfangs keinesfalls in die Fu\u00dfstapfen der Eltern treten. \u201eIch wollte nicht das machen, was mein Vater macht. Es ist aber dann doch erschreckend \u00e4hnlich geworden\u201c, gibt Kruse schmunzelnd zu.<\/p>\n
Fr\u00fche Begeisterung f\u00fcr Natur- und Ingenieurswissenschaften
\nIhre Begeisterung f\u00fcr die Natur- und Ingenieurswissenschaften lie\u00df sie bis zum Abitur zwischen Physik und Chemie schwanken. Der geschickte Schachzug eines Lehrers, der Kruse in beiden F\u00e4chern unterrichtete, stellte schlie\u00dflich die Weichen bei der Berufswahl. \u201eIch stand damals in beiden F\u00e4chern gleich, und er hat mir in Chemie die schlechtere Note gegeben. Er war der Meinung, dass ich mich in Chemie noch ein bisschen anstrengen kann. Das war ganz sch\u00f6n raffiniert.\u201c<\/p>\n
Von 1984 bis 1991 studierte Kruse an der Universit\u00e4t Heidelberg Chemie, wo sie anschlie\u00dfend auch promovierte. Den praktischen Teil der Doktorarbeit absolvierte sie jedoch am Forschungszentrum (FZ) Karlsruhe, dem heutigen Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT). Am FZ wurden dann sowohl der Grundstein f\u00fcr ihre Forschungsarbeit zur Biomasse gelegt als auch die Weichen in Richtung chemische Verfahrenstechnik gestellt. \u201eIch wollte immer etwas machen, was man hinterher auch anwenden kann und das n\u00fctzlich ist\u201c, erinnert sich Kruse. Im Zusammenhang mit der Erzeugung von Wasserstoff untersuchte sie damals unter anderem G\u00e4rstoffe wie Trester, die bei der Bierherstellung anfallen. In dem Chemiker Herbert Vogel fand die Doktorandin einen Mentor, der ihre \u201eIngenieursseite\u201c belebte und so ihre Karriere ma\u00dfgeblich pr\u00e4gte.<\/p>\n
Anwendungsorientierte Forschung zur Biomasse
\nSo war es naheliegend, dass Kruse nach ihrer erfolgreichen Doktorarbeit 1994 zun\u00e4chst am Forschungszentrum blieb, um als Nachwuchsgruppenleiterin und sp\u00e4tere Gruppenleiterin ihre anwendungsorientierte Forschung zur Biomasse voranzutreiben. \u201eWir wollten schon damals Biomassen umwandeln. Aber wir wussten auch, dass sie unterschiedlich sind. Deshalb mussten wir wissen, wie sich die verschiedenen Komponenten der Biomasse auswirken.\u201c<\/p>\n
Babybrei als Modellbiomasse etabliert
\nKruse wollte den Prozess der Biomasseumwandlung verstehen, um ihn optimieren zu k\u00f6nnen. Daf\u00fcr musste sie zun\u00e4chst eine Modellbiomasse finden, die sich als Referenz f\u00fcr ihre Forschung eignen w\u00fcrde. Das war leichter gesagt als getan: \u201eIch brauchte eine Biomasse, die immer die gleiche Zusammensetzung hat. Im Supermarkt habe ich dann einen Babybrei gefunden – Kartoffel-Karotte-Geschmack. Der zeigte von Charge zu Charge keine Ver\u00e4nderung in der Zusammensetzung\u201c, berichtet Kruse. Dass sie als Akademikerin mit Babybrei forschte, sorgte vor allem bei den m\u00e4nnlichen Kollegen anfangs f\u00fcr L\u00e4sterei. Doch der Erfolg gab ihr recht. \u201eIch habe den Babybrei immer als Referenz benutzt und andere Biomassen damit verglichen, um die unterschiedliche Zusammensetzung einordnen zu k\u00f6nnen. So fand ich heraus, dass die Salze in der Biomasse einen gro\u00dfen Einfluss auf die Wasserstoffbildung haben\u201c, erkl\u00e4rt Kruse.<\/p>\n
Basischemikalien aus pflanzlicher Biomasse
\nZu wissen, welche Komponenten bei der Biomasse zusammenspielen und welchen Einfluss sie haben \u2013 das ist ein Erfahrungsschatz, von dem die Hohenheimer Professorin auch bei der Umsetzung ihrer Vision einer Mini-Bioraffinerie profitiert. Seit ihrem Wechsel 2012 an die Universit\u00e4t Hohenheim widmet sie sich dem, was sie immer machen wollte: der Entwicklung neuer technischer Verfahren zur praktischen Biomassenutzung. Nunmehr sind es die beliebte Salatpflanze Chicor\u00e9e und das in China beheimatete Schilfgras Miscanthus, die Kruse als pflanzliche Ausgangsstoffe nutzt, um daraus neue Basischemikalien wie Hydroxymethylfurfural (HMF), Phenole oder Furfurale herzustellen. HMF kann beispielsweise zur Herstellung von Plastikflaschen, Nylonstr\u00fcmpfen oder Autositzen genutzt werden. Kruses Wunsch: \u201eIch m\u00f6chte diese Verfahren in der Anwendung sehen.\u201c Zum Teil ist dieser Wunsch bereits in Erf\u00fcllung gegangen: HMF wird von der Schweizer AVA- Biochem GmbH in geringen Mengen hergestellt.<\/p>\n
Bioraffinerien nach dem Lego-Prinzip bauen
\nKruses Vision einer On-Farm-Bioraffinerie bekam jedoch erst in Hohenheim den n\u00f6tigen Impuls f\u00fcr die Umsetzung. Dort lie\u00df sie sich von den Agrartechnikern und deren Prinzip, Landmaschinen zu bauen, inspirieren: \u201eWenn man sich eine Landmaschine anschaut, egal ob M\u00e4hdrescher oder R\u00fcbenroder: Das Innenleben ist immer gleich, nur die Aufbauten sind verschieden. Auf diese Weise k\u00f6nnen auch Bioraffinerien wie beim Lego angepasst und diese Legosteine in gr\u00f6\u00dferen Mengen produziert werden\u201c, so Kruse.<\/p>\n
Die On-Farm-Anlage besteht demnach aus mehreren Modulen. Einige davon sind wie Legosteine austauschbar, andere sind immer gleich, wie der Motor einer Landmaschine. Eine Gro\u00dfproduktion der Module w\u00fcrde die Anlage f\u00fcr Landwirte bezahlbar machen und so f\u00fcr landwirtschaftliche Betriebe eine neue Einnahmequelle auftun. \u201eIch habe \u00fcberhaupt keine Bedenken, dass es in der Praxis ankommt. Die Reaktionen der Landwirte sind \u00fcberwiegend positiv.\u201c Mit dem Bioraffinerie-Technikum will Kruse beweisen, dass diese Anlage nicht nur eine, sondern gleich mehrerer Plattformchemikalien aus Biomasse gewinnen kann. Gegenw\u00e4rtig testet die Chemikerin, inwiefern Altbackwaren und Weidegras als Ausgangsstoff f\u00fcr neue Plattformchemikalien geeignet sind.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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