Jedes Jahr werden in Deutschland rund 12 Mio. Tonnen Lebensmittel weggeworfen.1 <\/sup>Der Gro\u00dfteil der Abf\u00e4lle (52 %) entsteht dabei in Privathaushalten, weil die Produkte alt, unansehnlich oder verdorben sind. Doch auch auf dem Weg zum Verbraucher fallen betr\u00e4chtliche Mengen an: Obst und Gem\u00fcse werden h\u00e4ufig bereits auf dem Acker aussortiert, wenn sie den g\u00e4ngigen Vorstellungen bez\u00fcglich Gr\u00f6\u00dfe, Form oder Farbe nicht entsprechen und deshalb keine Abnehmer finden (12 %). Die w\u00e4hrend der industriellen Verarbeitung der Nahrungsmittel anfallenden Reste landen genauso im M\u00fcll (18 %) wie \u00dcbriggebliebenes aus Restaurants und Gro\u00dfk\u00fcchen (14 %). Und immerhin vier Prozent des Abfalls entstehen im Handel aufgrund von Transport- oder Lagerungssch\u00e4den. Auch wenn durch Verbrennung oder Umsetzung in Biogasanlagen aus dem weggeworfenen Material noch Energie gewonnen wird, ist dies nicht besonders nachhaltig, da f\u00fcr die Erzeugung der Nahrungsmittel deutlich mehr Ressourcen (Energie, Wasser, N\u00e4hrstoffe) verbraucht werden.<\/p>\n\n\n\n Um die Lebensmittelverschwendung zu reduzieren, gibt es unterschiedliche Vorgehens\u00adweisen. Einerseits kann die Qualit\u00e4t der Verpackungen verbessert werden, damit die Produkte besser gesch\u00fctzt und l\u00e4nger haltbar sind. Andererseits sollen M\u00f6glichkeiten f\u00fcr eine sinnvollere Verwertung der unvermeidbaren Reste gefunden werden. An beiden L\u00f6sungsans\u00e4tzen ist Markus G\u00f6tz, Doktorand am Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe am Institut f\u00fcr Agrartechnik der Universit\u00e4t Hohenheim unter Leitung von Prof. Dr. Andrea Kruse ma\u00dfgeblich beteiligt. Schon w\u00e4hrend seines Masterstudiums \u201eNachwachsende Rohstoffe und Bioenergie\u201c besch\u00e4ftigte er sich intensiv mit der Nutzung von biologischem Material zur Synthese von 5-Hydroxymethylfurfural (HMF). \u201eHMF ist eine hochpotente Basischemikalie, die als Ausgangsstoff f\u00fcr Kunststoffe und viele weitere Materialien dient\u201c, erl\u00e4utert G\u00f6tz.<\/p>\n\n\n\n Bisher stellen Produzenten das HMF direkt aus dem Zucker Fructose her, der allerdings teuer und selbst ein Nahrungsstoff ist. \u201eWir haben deshalb die Herstellungskette vorne erweitert und nutzen verschiedenste Kohlenhydratquellen aus Reststoffbiomasse. Die Palette ist sehr gro\u00df: von Cellulose aus Holz oder Miscanthus (Chinagras) \u00fcber Inulin aus der Chicor\u00e9e-Wurzelr\u00fcbe oder Zwiebelschalen bis hin zu St\u00e4rke aus alten Br\u00f6tchen oder Kartoffelschalen.\u201c<\/p>\n\n\n\n Bei der Herstellung von HMF kommt das Verfahren der hydrothermalen Umwandlung zum Einsatz. Dabei wird das biologische Ausgangsmaterial in einem Reaktor quasi wie in einem Schnellkochtopf mit leicht anges\u00e4uertem Wasser und unter Druck (20 bar) auf 160 bis 200 \u00b0C erhitzt. Dies f\u00fchrt zur Zersetzung der Kohlenhydratketten in die einzelnen Zuckerbausteine. Aus Fructose entsteht dann unter diesen Bedingungen durch dreifache Wasserabspaltung HMF. Glucose hingegen ist kein direktes Ausgangsmaterial, sondern muss sich erst in Fructose umwandeln (Tautomerisierung). Damit nicht zu viele unerw\u00fcnschte Nebenprodukte entstehen, wird der Prozess nach kurzer Zeit gestoppt und das HMF aus der noch vorhandenen Zuckerl\u00f6sung entfernt. Die Restzucker k\u00f6nnen in der n\u00e4chsten Runde zur erneuten HMF-Synthese eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n HMF dient als Basischemikalie f\u00fcr die Synthese des Kunststoffs PEF (Polyethylenfuranoat), eines neuartigen Hochleistungspolymers, das \u00e4hnlich wie PET (Polyethylenterephthalat) zu Flaschen, Textilfasern oder Folien verarbeitet werden kann. Im Gegensatz zu PET, das aus fossilem Erd\u00f6l erzeugt wird, ist das aus nachwachsenden Rohstoffen bzw. biologischen Abfallprodukten hergestellte PEF deutlich nachhaltiger, auch weil seine Verarbeitung weniger Energie ben\u00f6tigt. Zudem besitzt PEF bessere Barriere-Eigenschaften gegen\u00fcber Kohlendioxid, Sauerstoff und Wasser, wodurch die Haltbarkeit verpackter Lebensmittel verbessert wird, bzw. die Verpackungen d\u00fcnner und damit auch leichter sein k\u00f6nnen. Dies spart Material und Gewicht und reduziert so die Entstehung von Treibhausgasen.<\/p>\n\n\n\n Aufgrund des hohen Preises von PEF ist der kommerzielle Einsatz allerdings noch Zukunftsmusik und wird deshalb von der Arbeitsgruppe im Rahmen des EU-Projekts MyPack (Best markets for the exploitation of innovative sustainable food packaging solutions) n\u00e4her untersucht. MyPack unterst\u00fctzt die Markteinf\u00fchrung innovativer Verpackungen, um sowohl Lebensmittel\u00adverschwendung als auch Verpackungsm\u00fcll zu reduzieren. \u201eWir f\u00fchren eine Ist-Analyse durch und entwerfen f\u00fcr die Akteure der Verpackungsindustrie einen Entscheidungskatalog\u201c, beschreibt G\u00f6tz das Vorhaben. Die Synthese gro\u00dfer Mengen von HMF ist machbar, bei der Herstellung von PEF-Produkten gibt es allerdings bisher noch technische Herausforderungen. Zudem ist das PEF-Granulat nicht transparent, sondern hat eine gelbliche Farbe; eine Eigenschaft, die viele Lebensmittelanbieter abschreckt.<\/p>\n\n\n\n Obwohl PEF biobasiert und damit ein Biokunststoff ist, ist es nicht kompostierbar. Genau wie PET geh\u00f6rt es in den gelben Sack und kann wiederaufbereitet werden. \u201eWir haben uns aus \u00dcberzeugung dazu entschlossen, nicht an biologisch abbaubaren Kunststoffen zu arbeiten\u201c, erkl\u00e4rt der Wissenschaftler. \u201eAbbaubare Kunststoffe sind nicht sehr nachhaltig. Sie werden nur kurz genutzt, aber auch ihre Herstellung erfordert Energie und verursacht Emissionen. Im Recyclingkreislauf wird das Material l\u00e4nger genutzt, die Wiederverwertung ben\u00f6tigt weniger Energie, und es muss weniger neues Material produziert werden.\u201c<\/p>\n\n\n\nHMF als hochpotente Basischemikalie f\u00fcr Kunststoffe<\/h3>\n\n\n\n
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<\/a>![\"Fructose](\"https:\/\/www.biooekonomie-bw.de\/application\/files\/9016\/2445\/3169\/umwandlung-fructose-HMF.jpg\")
<\/a>EU-Projekt MyPack unterst\u00fctzt Markteinf\u00fchrung<\/h3>\n\n\n\n
Modellraffinerie an der Universit\u00e4t Hohenheim<\/h3>\n\n\n\n
![\"Ein](\"https:\/\/www.biooekonomie-bw.de\/application\/files\/6316\/2875\/5704\/bioraffinerie.jpg\")
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