Ob Spülmittel, Haushaltsreiniger oder Duschgel: Tenside sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Sie lösen Fett, lassen Shampoos schäumen und sorgen dafür, dass Cremes stabil bleiben. Weltweit werden jedes Jahr Millionen Tonnen dieser Stoffe produziert, meist auf Basis fossiler Rohstoffe. Auch nachwachsende Rohstoffe wie tropischer Pflanzenöle werden vermehrt eingesetzt. Wurde für den Anbau Regenwald abgeholzt, belastet auch dies Klima und Biodiversität. Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB arbeiten Forschende deshalb an einer nachhaltigen Alternative: mikrobiellen Biotensiden.

Nachhaltige Tenside aus dem Bioreaktor

Bestimmte Mikroorganismen stellen von Natur aus oberflächenaktive Substanzen her, sogenannte Biotenside. Besonders vielversprechend sind Glykolipid-Biotenside, die aus einer Zuckerkomponente und Fettsäuren bestehen. Sie sind biologisch abbaubar, vielseitig einsetzbar und können sogar antibakterielle oder antivirale Eigenschaften besitzen. Am Fraunhofer IGB werden unter anderem Cellobioselipide und Mannosylerythritollipide untersucht, die von speziellen Pilzen in großen Mengen produziert werden. Als Nährstoffe dienen dabei erneuerbare, regional verfügbare Rohstoffe wie Zucker oder heimische Pflanzenöle.

Optimierung für Wirtschaftlichkeit und Umwelt

Damit Biotenside eine echte Alternative für die Industrie werden, müssen sie effizient und reproduzierbar hergestellt werden. Das Team um Dr.-Ing. Susanne Zibek hat deshalb die gesamte biotechnologische Prozesskette optimiert – von der Auswahl geeigneter Mikroorganismen über die präzise Steuerung der Fermentation bis hin zur Aufreinigung. Ein wichtiger Fortschritt war der Ersatz teurer Nährmedien durch einfache Mineralsalzlösungen. Zudem lassen sich inzwischen auch biogene Reststoffe wie Zucker aus Stroh oder Fette aus Insekten-Bioraffinerien nutzen. So entstehen hochreine Biotenside mit definierten Eigenschaften, die sich gezielt an unterschiedliche Anwendungen anpassen lassen.

Von der Forschung in die Anwendung

Heute kann das Fraunhofer IGB Biotenside im sogenannten Technikumsmaßstab herstellen und Industriepartnern für Tests zur Verfügung stellen, etwa für Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik oder Spezialanwendungen. Der Technikumsmaßstab ist die Zwischenstufe in der Verfahrensentwicklung, größer als das Labor, aber kleiner als die finale Produktion, um neue Prozesse unter realistischeren Bedingungen zu testen und zu optimieren, bevor der teure Großanlagenbau beginnt. Im Rahmen der „Allianz Biotenside“ haben Forschungseinrichtungen und Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zusammengearbeitet. Das Projekt wurde in zwei Phasen vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert. Die Ergebnisse der siebenjährigen Zusammenarbeit werden am 4. Februar 2026 auf einer Abschlusskonferenz in Stuttgart vorgestellt. Sie zeigen, wie Mikroorganismen helfen können, alltägliche Produkte sauberer, grüner und zukunftsfähiger zu machen.

hb