Hochwertige, aus Abfällen gewonnene Bioprodukte
Die Teilnehmer des EU-finanzierten Projekts BIO-SURFEST arbeiteten an der semi-industriellen Herstellung von Biotensiden und Esterölen aus Abfallströmen. Der Gärungsprozess wurde so entwickelt, dass durch sie Biotenside hergestellt werden konnten; die Herstellung der Esteröle erfolgte durch enzymatische Katalyse. Eine umfassende Charakterisierung der Abfallströme zeigte, dass solche Ölabfälle wie Abfallkochöl und in Restaurants entstehendes Fett die zur Biotensid- und Esterölherstellung am besten geeigneten Substrate darstellen. Auch andere Abfallprodukte wie Käsewasser oder die Abwässer von Olivenölmühlen wurden auf ihre Tauglichkeit als Grundstoff überprüft. Die Anforderungen und Spezifikationen, wie sie zur Herstellung im Labor nötig sind, wurden für die beiden biotechnologischen Prozesse bestimmt. Die Biotenside sollten frei von Giftstoffen, Ethylenoxid und Sulfat sowie biologisch abbaubar und temperatur-, säure- und salzbeständig sein. Esteröle sollten biologisch abbaubar, frei von Giftstoffen sowie mit solchen Substanzen wie Kunststoffe, Harze, Gummistoffe oder Elastomere verträglich sein. Mit Blick auf die Marktbedürfnisse fokussierten sich die Forscher auf die Herstellung solcher Biotenside wie Rhamnolipide und Sophorolipide und auf solche Esteröle wie Ethylester und Monoacylglyceride. Nachdem die Gärungs- und Enzymkatalyse erfolgreich im Labor geprüft worden waren, wurden Pilotpflanzen entwickelt, von denen größere Mengen produziert werden sollten. Es folgten die Validierung und Optimierung der Prozesse und die Herstellung von Produkten von durchgehender Qualität und hohem Ertrag. Parallel dazu führte das Team eine Bewertung der Umwelteinflüsse, eine technisch-wirtschaftliche Analyse sowie eine Lebenszyklusanalyse durch, um so sicherzustellen, dass die entwickelten biotechnologischen Prozesse und Bioprodukte bestmöglich ausgeschöpft bzw. genutzt werden. Es wurde festgestellt, dass die Herstellung von Bioprodukten gegenüber äquivalenten Nicht-Bioprodukten aufgrund des Skaleneffekts und der geringeren Technologieausgereiftheit mit höheren Kosten verbunden ist. In Bezug auf die Verkaufsförderung solcher Pflanzen und die Produktion von Bioprodukten wurden von Projektpartnern zwei Hauptgeschäftsmodelle vorgelegt. Einen hohen Stellenwert für diese wirtschaftliche Nutzungsstrategie haben Sicherheit, Umweltfreundlichkeit und Giftstofflosigkeit. Die Umsätze des EU-Markts für Bioprodukte werden auf mehrere Milliarden Euro geschätzt; der Markt soll weiterhin wachsen. Neben der Schaffung von Arbeitsplätzen wird die Vermarktung der Produkte und ihrer Herstellungsverfahren auch zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit zahlreicher EU-Industriezweige führen.
Schlüsselbegriffe
Abfallstrom, Biotenside, Esteröl, Gärung, enzymatische Katalyse, Abfallkochöl, Rhamnolipide, Sophorolipide, Ethylester, Monoacylglyceride, Pilotpflanze, umweltschutztechnisch, Lebenszyklus, Geschäftsmodell
