{"id":77168,"date":"2020-08-06T07:35:35","date_gmt":"2020-08-06T05:35:35","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=77168"},"modified":"2020-08-01T15:01:34","modified_gmt":"2020-08-01T13:01:34","slug":"schaufenster-biooekonomie-bakterien-sollen-waschmittel-und-mehr-aus-holz-produzieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/schaufenster-biooekonomie-bakterien-sollen-waschmittel-und-mehr-aus-holz-produzieren\/","title":{"rendered":"Schaufenster Bio\u00f6konomie: Bakterien sollen Waschmittel und mehr aus Holz produzieren"},"content":{"rendered":"
\"csm_TT-Auge-Bioreaktoranlage_Zentsch_a76693ff37\"<\/a>
Alternative zu Erd- und Palm\u00f6l-Produkten: In der Bioreaktoranlage von Prof. Dr. Rudolf Hausmann produziert die Universit\u00e4t Hohenheim dank spezieller Bakterienst\u00e4mme bereits Biotenside aus Materialien wie Holz. \/ Foto: Universit\u00e4t Hohenheim \/ Zentsch<\/figcaption><\/figure>\n

Aus Holz kann man nicht nur Bretter und Feuerholz machen: Mit dem richtigen Know-how k\u00f6nnen daraus innovative und nachhaltige Produkte entstehen. Einer, der sich dieser Aufgabe widmet, ist Prof. Dr.-Ing. Rudolf Hausmann vom Fachgebiet f\u00fcr Bioverfahrenstechnik an der Universit\u00e4t Hohenheim in Stuttgart. In dem vom Land Baden-W\u00fcrttemberg in Lenningen neu gegr\u00fcndeten \u201eTechnikum Laubholz\u201c m\u00f6chte er auf biotechnologischem Weg aus dem Rohstoff Laubholz moderne Tenside herstellen. Diese Biotenside k\u00f6nnen nicht nur spezielle Anforderungen der Industrie erf\u00fcllen, sondern \u00fcber kurz oder lang auch eine Alternative zu den bisher aus Erd\u00f6l oder Pflanzen\u00f6l hergestellten Tensiden darstellen. <\/strong><\/p>\n

Wir begegnen ihnen tagt\u00e4glich mehrere dutzend Mal, oft ohne es zu wissen: Tenside. Was so chemisch klingt, ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Angefangen bei Wasch- und Reinigungsmitteln \u00fcber K\u00f6rperpflegeprodukte und Kosmetika bis hin zu Arznei- und Nahrungsmitteln, selbst in der Landwirtschaft werden sie als Pflanzenschutzmittel eingesetzt.<\/p>\n

Vereinfacht ausgedr\u00fcckt dienen Tenside dazu, zwei Komponenten miteinander zu verbinden, die sich normalerweise nicht mischen w\u00fcrden, wie beispielsweise \u00d6l und Wasser.<\/p>\n

Klingt kompliziert? Ist praktisch: So verschwinden beim Waschen die Flecken vom letzten Eisessen auf dem T-Shirt erst mit Hilfe der Waschmitteltenside, die die Fettr\u00fcckst\u00e4nde im Wasser l\u00f6sen. Oder bei der Herstellung von Mayonnaise: Hier sorgt das im Eigelb enthaltene Lezithin daf\u00fcr, dass aus Wasser und \u00d6l eine cremige Masse entsteht. Zwar spricht man bei Lebensmitteln nicht von Tensiden, sondern von Emulgatoren, aber das Wirkprinzip ist das gleiche.<\/p>\n

Klassische Tenside basieren auf Erd\u00f6l oder Palm\u00f6l \u2013 mit negativen Folgen<\/h3>\n

Auch wenn es eine Vielzahl an nat\u00fcrlich vorkommenden Tensiden gibt, wird der Gro\u00dfteil von ihnen auf chemischem Weg hergestellt. Nur so kann der gro\u00dfindustrielle Bedarf mit seinen spezifischen Anforderungen an die Eigenschaften der Tenside gedeckt werden.<\/p>\n

Dabei dienen haupts\u00e4chlich Erd\u00f6l und Pflanzen\u00f6le als Quellen. Beides ist auf Dauer nicht tragf\u00e4hig, denn die Erd\u00f6lvorkommen sind begrenzt und die verwendeten Pflanzen\u00f6le stammen zumeist entweder aus den in Verruf geratenen Palm\u00f6lplantagen oder ihre Herstellung steht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, wie z.B. beim Raps\u00f6l.<\/p>\n

Bakterien stellen Biotenside aus Pflanzenabf\u00e4llen her<\/h3>\n

Gefragt sind deshalb alternative L\u00f6sungen, die z. B. Pflanzenabf\u00e4lle nutzen. Einen Ansatz verfolgt Prof. Dr. Hausmann. Er entwickelt biotechnische Verfahren, bei denen mit Hilfe von Bakterien aus nachwachsenden Rohstoffen Tenside hergestellt werden.<\/p>\n

Gegen\u00fcber den chemisch hergestellten haben diese Biotenside zudem noch weitere gro\u00dfe Vorteile: \u201eSie sind meist biologisch abbaubar, umweltfreundlich und einige von ihnen k\u00f6nnen sogar in Lebensmitteln eingesetzt werden. Zudem weisen sie eine hohe strukturelle Vielfalt auf, die sie f\u00fcr Spezialanwendungen interessant macht\u201c, erl\u00e4utert Prof. Dr. Hausmann.<\/p>\n

Speziell gilt sein Interesse den so genannten Rhamnolipiden, die von Pseudomonas-Bakterien aus einem besonderen Zucker, der Rhamnose, und verschiedenen Fetts\u00e4uren gebildet werden. Die Mikroorganismen brauchen diese Substanzen, um pflanzliche \u00d6le aus der Umgebung in L\u00f6sung zu bringen und als Energiequelle in ihr Inneres aufnehmen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

Langfristiges Ziel: Die Produktionskosten soweit wie m\u00f6glich senken<\/h3>\n

Bisher konnten sich die biotechnologisch hergestellte Rhamnolipiden auf dem Markt gegen\u00fcber den synthetischen Tensiden allerdings noch nicht durchsetzen. Ein Grund daf\u00fcr ist die relativ geringe Produktausbeute, die ihre Herstellungskosten in die H\u00f6he treibt.<\/p>\n

Aktuell werden sie deswegen nur in Nischenbereichen eingesetzt. \u201eWenn Biotenside als Alternative zu den herk\u00f6mmlichen Tensiden etabliert werden sollen, m\u00fcssen die Produktionskosten soweit wie m\u00f6glich gesenkt werden\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Hausmann.<\/p>\n

Ein Schwerpunkt seiner Forschung liegt deswegen auf der Verbesserung des Produktions-Prozesses. \u201eDies kann nur durch eine gleichzeitige genetische und verfahrenstechnische Optimierung geschehen\u201c, erl\u00e4utert er. \u201eZiel ist es, in unseren Bioreaktoren einen m\u00f6glichst hohen Bakterienbesatz zu erreichen, um daraus dann m\u00f6glichst viel an der gew\u00fcnschten Substanz zu gewinnen.\u201c<\/p>\n

Innovative Verwertungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr Laubholz<\/h3>\n

Ein weiterer Ansatz, den er jetzt im neu gegr\u00fcndeten Technikum Laubholz verfolgen m\u00f6chte, ist die mikrobielle Verwertung von so genannten Laubholz-Hydrolysaten. Dabei wird das Holz beispielsweise \u00fcber eine Behandlung mit Enzymen, S\u00e4uren oder anderen Verfahren in seine molekularen Bestandteile zersetzt, die dann von den Bakterien verwertet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Was die Sache kompliziert macht: Dabei handelt es sich jedoch um ein Vielstoffgemisch aus verschiedenen Holzzuckern wie Xylose, Glucose, Arabinose und Mannose und den strukturgebenden Holzbestandteilen Zellulose, Hemizellulose und Lignin.<\/p>\n

\u201eHieraus ergeben sich besondere biologische, technologische und biotechnologische Herausforderungen\u201c, so Prof. Dr. Hausmann.<\/p>\n

Um einen effizienten Prozess im Bioreaktor gestalten zu k\u00f6nnen, m\u00fcssten diese Schritte aufeinander abgestimmt sein. Was jetzt schon teilweise im Laborma\u00dfstab funktioniert, soll langfristig im Technikum Laubholz auch f\u00fcr die Umsetzung in industriellen Gro\u00dfanlagen etabliert werden.<\/p>\n

Vor allem Laubholz besitzt viele Abfallh\u00f6lzer, f\u00fcr die es einen Markt braucht<\/h3>\n

F\u00fcr Prof. Dr. Hausmann ist es eine gute Alternative, langfristig Laubholz sinnvoll zu nutzen: \u201eDer Holzpreis sinkt und alternative Absatzm\u00e4rkte sind gesucht\u201c, wei\u00df der Professor.<\/p>\n

Aktuell wird ein Gro\u00dfteil des Laubholzes nur als Feuerholz verkauft. Insbesondere in Baden-W\u00fcrttemberg, das sehr reich an Buchenw\u00e4ldern ist. Denn im Gegensatz zu Fichte, deren langer gerade gewachsener Stamm sich gut f\u00fcr die Holzverarbeitung eignet, gibt es bei der Buche einen gro\u00dfen Anteil an d\u00fcnnen und krumm gewachsenen \u00c4sten, wie z. B. in der Krone, die sich sonst nicht verwerten lassen.<\/p>\n

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Hintergrund: Technikum Laubholz<\/h3>\n

In der Forschungseinrichtung des Landes Baden-W\u00fcrttemberg sollen in enger Zusammenarbeit von Hochschulen, Universit\u00e4ten, Forschungsinstituten und Partnern aus Industrie und Maschinenbau rasch industriereife Produkte aus Laubholzfasern entstehen.<\/p>\n

In den n\u00e4chsten beiden Jahren will das Land Baden-W\u00fcrttemberg das Technikum mit 30 Mio. Euro f\u00f6rdern, insgesamt sollen in den n\u00e4chsten acht Jahren 100 Mio. Euro an Investitionen flie\u00dfen.<\/p>\n

Die Technikum Laubholz GmbH wurde am 01.04.2020 gegr\u00fcndet. Standort sind die Geb\u00e4ude der ehemaligen Papierfabrik Scheufelen in Lenningen, Landkreis Esslingen.<\/p>\n

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Hintergrund: Wissenschaftsjahr 2020 Bio\u00f6konomie<\/h3>\n

2020 steht das Wissenschaftsjahr im Zeichen der Bio\u00f6konomie \u2013 und damit einer nachhaltigen, biobasierten Wirtschaftsweise. Es geht darum, nat\u00fcrliche Stoffe und Ressourcen nachhaltig und innovativ zu produzieren und zu nutzen und so fossile und mineralische Rohstoffe zu ersetzen, Produkte umweltvertr\u00e4glicher herzustellen und biologische Ressourcen zu schonen. Das ist in Zeiten des Klimawandels, einer wachsenden Weltbev\u00f6lkerung und eines drastischen Artenr\u00fcckgangs mehr denn je notwendig. Das vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) ausgerichtete Wissenschaftsjahr Bio\u00f6konomie r\u00fcckt das Thema ins Rampenlicht.<\/p>\n

Die Bio\u00f6konomie ist das Leitthema der Universit\u00e4t Hohenheim in Forschung und Lehre. Sie verbindet die agrarwissenschaftliche, die naturwissenschaftliche sowie die wirtschafts- und sozialwissenschaftliche Fakult\u00e4t. Im Wissenschaftsjahr Bio\u00f6konomie <\/a>informiert die Universit\u00e4t Hohenheim in zahlreichen Veranstaltungen Fachwelt und \u00d6ffentlichkeit zum Thema.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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