Bioprodukte aus Hülsenfruchtresten
Das Team des LEGUVAL-Projekts unter der Leitung des spanischen Maschinenbauunternehmens IRIS wurde aufgrund der drei Millionen Tonnen Hülsenfruchtabfälle, die von europäischen Unternehmen Jahr für Jahr produziert werden, zum Handeln bewegt. Dieser Müllberg – Rückstände aus der Verarbeitung von Erbsen, Bohnen und Linsen – wird üblicherweise zur Verwendung für Tiernahrung freigegeben. „Unser Ausgangspunkt war: Gibt es eine Möglichkeit diesen Müll gewinnbringend zu nutzen?“, sagt Edurne Gaston Estanga, LEGUVAL-Projektkoordinatorin und Projektmanagerin bei IRIS. „Können wir der Industrie etwas anbieten, mit dem dies verwertet werden kann?“ Im Anschluss an die Untersuchung der derzeitigen Verfahren im Hülsenfrucht-Verarbeitungssektor und an die Analyse der Anforderungen in der Kunststoffindustrie widmete sich LEGUVAL der Erforschung möglicher Vorgehensweisen. Zunächst entwickelte das Team eine Methode für die Extraktion von Proteinen aus Erbsenresten, wobei ein grünes Pulver mit einem Reinheitsgrad von nahezu 80 % erreicht worden war. Es wurde damit experimentiert, die Proteine zur Herstellung einer neuen Art biologisch abbaubarer Beschichtung zu verwenden. „Die Idee war es, diese Beschichtung mit Kunststoff zu kombinieren, um ein Mehrschichtsystem mit den richtigen Eigenschaften zu erreichen, die für Lebensmittelverpackungen geeignet sind“, sagt Dr. Gaston Estanga. Die Ergebnisse waren ermutigend – es wurde ein Überzugsschichtmaterial mit Barriere-Eigenschaften hergestellt, das eine 7-10 Mal bessere Leistung als konventionelles PET zeigte. Abgesehen von einem effizienten Lebensmittelschutz täte sich hierdurch eine nachhaltigere Alternative zu Kunststoffen auf Basis fossiler Brennstoffe auf. Biologisch abbaubare Pflanzentöpfe Das LEGUVAL-Team verwendete das Protein zur Entwicklung neuer biologisch abbaubarer Kunststoffmaterialien. Die slowenischen Organisationen Tehnoloski Center POLI-EKO und Bokri verwendeten ihre normalen Prozesse und Geräte zur Herstellung von Produkten wie etwa halbweichen Kunststoffschalen für Obstverpackungen oder thermogeformten Schalen für Catering-Zwecke mit einem Trockenbearbeitungsverfahren. Die biologisch abbaubaren Pflanzentöpfe für eine Verwendung in der Landwirtschaft erwiesen sich als am vielversprechendsten – „wenn diese Töpfe in den Boden gesetzt worden sind, können sie in der Erde gelassen werden, da sie im Laufe der Zeit vollständig biologisch abgebaut werden“, sagt Dr. Gaston Estanga. Die Anwendung standardmäßiger Extrusions- und Spritzgußverfahren war von Bedeutung, um die Machbarkeit des Produkts zu demonstrieren. Der nächste Schritt bestand darin, die Faser im Labor zu extrahieren und diese mit unterschiedlichen Zusatzstoffen zu mischen, um neue Bioverbundwerkstoffe mit einem Faseranteil von bis zu 40 % zu erreichen. Das LEGUVAL-Team widmete sich der Herstellung von Catering-Equipment wie etwa Löffeln und Schalen sowie von leichtgewichtigen Fahrzeugteilen, auch wenn sich der Kunststoff im letztgenannten Fall als nicht stark genug erwies. Der letztliche Biomasseanteil wurde als Biogasquelle im Chargenmodus und Dauermodus bewertet. Über das Testen übrig gebliebener Abfälle als Bioenergiequelle bot sich eine Möglichkeit, den Lebenszyklus zu vervollständigen und eine maximale Verwertung zu erreichen. „Selbst solche Anteile, die als unbrauchbar bezeichnet werden, können verwertet werden“, sagt Dr. Gaston Estanga. Geld für nichts Kunststoffverarbeiter auf Demonstrationsveranstaltungen in Italien, Spanien und Slowenien haben Interesse an den Ergebnissen signalisiert. „Wir bieten ihnen eine Lösung mit verbesserten Eigenschaften, während es seitens der Öffentlichkeit eine große Nachfrage nach umweltfreundlich handelnden Herstellern gibt“, sagt Dr. Gaston Estanga. Verarbeiter von Hülsenfrüchten, die aus einem momentanen Abfallprodukt Gewinn schöpfen können, Verbraucher, die sich um ihre Auswirkungen auf die Umwelt sorgen und Endverbraucher in Sektoren wie etwa der Landwirtschaft könnten zu den weiteren Gewinnern zählen. Das fehlende Bindeglied, welches die Einführung verlangsamen könnte, ist der Mangel verarbeiteter Materialien. „Es gibt Interesse seitens italienischer Unternehmen, derzeit wird das Protein allerdings nicht in einem kommerziellen Maßstab produziert,“ schlussfolgert Dr. Gaston Estanga.
Schlüsselbegriffe
LEGUVAL, Bioverbundwerkstoffe, Biokunststoff, Lebensmittelverpackung, Beschichtungen, Lebensmittelreste, Hülsenfruchtreste, Verwertung, biologisch abbaubar, Biomasse, Bioenergie, Werkstofftechnik
