Altkompost von Pilzen bekommt ein neues Leben
Pilze sind ein starker Wirtschaftszweig: über eine Million Tonnen Pilze werden pro Jahr in der EU gezüchtet. Geerntet wird ein gesundes, fettarmes und proteinreiches Lebensmittel, das zudem viele Mineralstoffe und Vitamine enthält. Einziger Nachteil sind die annähernd drei Millionen Tonnen Pilzkompost, die zur Produktion pro Tonne benötigt werden. Diese Mischung aus Hühnermist, Torf und Weizenstroh ist nur für eine bis drei Ernten einsetzbar. Sie dann zu entsorgen, stellt europäische Landwirte vor große wirtschaftliche und logistische Probleme. Noch gibt es in der Pilzindustrie keine passenden technologischen Lösungen, um den Altkompost in werthaltige Produkte umzuwandeln.
Wertschöpfung aus Abfall
Im EU-finanzierten Projekt BIOrescue wurde nun ein nachhaltiges Bioraffinerieverfahren entwickelt, mit dem sich der Großteil des alten Pilzkomposts – sowie andere suboptimal ausgenutzte landwirtschaftliche Abfälle – in werthaltige bioaktive Verbindungen und biotechnologische Erzeugnisse umwandeln lassen. Die industrielle Leitung im Konsortium lag bei Monaghan Mushrooms, einem der größten Pilzerzeuger. Das neuartige System basiert auf modernen mathematischen Modellierungssystemen, die eine schnelle Analyse der Zusammensetzung von Bioabfällen liefern. Woraus sich die Proben zusammensetzen wird zuerst über ihre Nahinfrarot-Spektren gemessen und dann anhand der innovativen Methode mit hoher Genauigkeit modelliert. „Die schnelle Analyse von Biomasse ist der Schlüssel zu einem erfolgreichen Bioraffinerieverfahren. Dank der neuen hochkomplexen Algorithmen der Firma CELIGNIS könnte die Analyse eines Tages weniger als 100 EUR pro Probe kosten“, bemerkt die Projektkoordinatorin von BIOrescue Inés del Campo vom spanischen Nationalen Zentrum für Erneuerbare Energien CENER. Zusätzlich haben die Projektpartner zwei parallele Verfahren zur Optimierung der Vorbehandlung der Biomasse entwickelt. Das erste heißt „Organosolv“ und ermöglicht die maximale Extraktion von Lignin. Gleichzeitig werden die Zucker durch eine zweite, thermochemische Vorbehandlung gewonnen. Das Biotechnologie-Unternehmen METGEN hat außerdem maßgeschneiderte und bereits patentierte enzymatische Lösungen erstellt, die die langen Ketten der Zucker und Ligninpolymere im Biomassekompost effizient in kleinere Stücke aufbrechen. Dadurch wird ihre Extraktion im Vergleich zu entsprechenden Verfahren mit kommerziellen Enzymen wesentlich leichter. „Ausgelaugter Pilzkompost wirkt Wunder. Wir haben hier kostengünstige, hoch konzentrierte Biopestizide entwickelt, die nicht so giftig, aber genauso wirksam sind wie ihre Konkurrenzprodukte aus fossilen Rohstoffen. Außerdem hat das Max-Planck-Institut für Polymerforschung Lignin in winzige biologisch abbaubare Kapseln umgewandelt, die für eine kontrollierte und progressive Medikamentengabe eingesetzt werden können oder sogar als neuer pflanzlicher Impfstoff gegen bestimmte Krankheiten in Frage kommen“, so del Campo weiter.
Ein nachhaltiges und replizierbares Konzept
Innovation ist die treibende Kraft für jeden Schritt des Bioraffinerieverfahrens, von der Analyse der Biomasse bis zu ihrer Umwandlung. Mit seinen kohlenstoffarmen biobasierten Produkten, die in der Landwirtschaft zum Einsatz kommen können, liefert BIOrescue das letzte Verbindungsstück zu einer echten Kreislaufwirtschaft in der Agrar- und Ernährungsindustrie. Die Projektpartner haben anhand erster Analysen potenzielle Kombinationen von Pilzkompost mit anderen suboptimal ausgenutzten Agrarrohstoffen begutachtet. Demnach funktionieren Weizen-, Hafer- und Gerstenstroh am effizientesten mit altem Pilzkompost. Zum Abschluss haben die Partner noch in verschiedenen Regionen die Verfügbarkeit dieser Rohstoffe im Jahresverlauf untersucht – ein zentraler Faktor für die Entwicklung lokaler Bioraffinerieverfahren. „Im Rahmen von BIOrescue wollten wir eine Kreislaufwirtschaft für die Pilzindustrie erreichen, aber wir haben auch all die weiteren Möglichkeiten erkannt“, so del Campo. „In diesem Sinne wird sich unser Bioraffineriekonzept auch mit anderen landwirtschaftlichen Reststoffen replizieren lassen und damit für weitere Branchen interessant sein, bei denen große Mengen an Biomasseabfällen entstehen.“
Schlüsselbegriffe
BIOrescue, alter Pilzkompost, Altkompost, Biomasse, Bioraffinerie, landwirtschaftliche Reststoffe, Biopestizide, Medikamentengabe, Kreislaufwirtschaft, Landwirtschaft und Ernährung
