Bei der Herstellung von Milchprodukten wie Quark, Frischkäse oder griechischem Jogurt entsteht eine säurehaltige Flüssigkeit, die bisher nur begrenzt nutzbar war: Sauermolke. In geringen Mengen wurde der Reststoff in Form von Molkepulver als Tierfutter verwendet, musste aber mithilfe von Chemikalien aus den Abwässern aufwendig gewonnen werden. Nun haben Forscher der Eberhard Karls Universität Tübingen einen Prozess entwickelt, mit dem sich Sauermolke ohne teuren Zusatz weiterverwenden lässt. Ein Team um den Umweltbiotechnologen Lars Angenent nutzte lediglich verschiedene Mikroorganismen, um das Milchabfallprodukt in ein Bioöl zu verwandeln, dass Basis für Tierfutter und neue Biokraftstoffe sein kann.

Mikrobiom als Vorbild für Biorekator

Wie das Forscher im Fachjournal „Joule“ berichten, wurde der Bioreaktor mit Bakterienkulturen versetzt, die denen im menschlichen Darm ähneln. Bei dem sogenannten Reaktor-Mikrobiom handelt es sich der Studie zufolge um eine offene Kultur, in der sich, ähnlich wie im Darm, auch Bakterien von außen ansiedeln können. „Eine Sterilisation des Bioreaktors oder des Abwassers ist deshalb nicht nötig. Bestimmte Bakterien werden dann selektiert und der Prozess so gelenkt, dass wertvollere organische Stoffe mit längeren Kohlenstoffketten entstehen“, sagt Lars Angenent. 

In zwei Etappen vom Reststoff zum Bioöl 

Sauermolke hat zwar einen hohen Säuregehalt. Der Reststoff ist aber auch reich an organischen Stoffen wie Milchzucker. Bei der Herstellung von Quark fallen pro eingesetzten Liter Milch etwa zwei Liter Sauermolke an. In zwei Tanks mit unterschiedlichen Temperaturen wurden solche Reststoffe schließlich zu Bioöl umgesetzt. „Im ersten, auf 50 Grad Celsius erhitzten Tank wandelte das Mikrobiom Zucker in Säure als Zwischenprodukt um ‒ die gleiche Säure, die entsteht, wenn Milch sauer wird. Im zweiten Tank setzte das Mikrobiom bei 30 Grad Celsius die vorhandenen Stoffe in Produkte mit sechs bis neun Kohlenstoffen in einer Reihe um“, beschreibt Angenent den Prozess.

Abwassercheck geht weiter

Mit der Studie beweisen die Forscher, dass mithilfe von Bakterien Sauermolke als Abfallstoff recycelt werden kann. In Bioraffinerien weiterverarbeitet könnte das Öl nicht nur für neue Produkte wie Tierfutter genutzt werden, das durch seine antimikrobiellen Eigenschaften sogar Tierkrankheiten vorbeugen könnte. Auch Kraftstoff für Flugzeuge könnten so produziert werden. Denn das Bioöl enthält viel Kohlenstoff und entwickelt ölige Eigenschaften, wodurch es leichter vom Wasser getrennt werden kann. So könnte es nach der Aufreinigung in Bioraffinerien zu Biosprit weiterverarbeitet werden. Als nächstes wollen die Tübinger Forscher untersuchen, ob auch andere Abwässer in neue nützliche Chemikalien verwandelt werden können.

Mit der Nutzung von Reststoffe aus der Milchwirtschaft beschäftigen sich auch Dresdner Forscher. Ihnen ist es kürzlich gelungen, Reststoffe der Molkeveredelung fast vollständig zu recyceln und daraus sogar Trinkwasser zu gewinnen.

bb