Nachhaltige Tenside aus Pflanzenölen
In gleich zwei Projekten widmen sich Forschende der Technischen Hochschule Köln der Entwicklung biobasierter Tenside.
Ob in Kosmetika, Wasch- oder Reinigungsmitteln: Wenn es um Schmutzbekämpfung geht, sind Tenside allgegenwärtig. Meist werden sie aus Erdöl hergestellt. Die oberflächenaktiven Moleküle sollen aber nicht nur wirksam und hautverträglich, sondern auch umweltfreundlich und biologisch abbaubar sein. Nachwachsende Rohstoffe rücken daher zunehmend in den Fokus der Tensidproduktion. An der Technischen Hochschule Köln wollen Forschende Pflanzenöle als Ausgangsstoff nutzen und so die waschaktiven Substanzen umweltfreundlicher machen. Unter der Leitung von Ulrich Schörken wird derzeit in gleich zwei Projekten an nachhaltigen Tensiden geforscht.
Wechselwirkungen der Tensid-Formulierungen verstehen
Mit einer weltweiten Jahresproduktion von über 18 Millionen Tonnen sind Tenside für Seifen oder Waschmittel nach Kunststoffen die zweitgrößte chemische Produktklasse. Biobasierte Tenside führen derzeit noch ein Nischendasein. Ein Grund dafür ist, dass Biotenside im Vergleich zu erdölbasierten Produkten „andere Eigenschaftsprofile aufweisen“ und „einzelne Komponenten in etablierten Produktformulierungen daher nur schwer austauschbar sind“, erklärt Schörken. Das Projekt BioTense zielt deshalb darauf ab, die Wechselwirkungen in den Formulierungen besser zu verstehen. Damit sollen auch Stoffgemische vermieden werden, die bisher bei der Synthese biobasierter Tenside entstehen und aufwändig entfernt werden müssen.
„Eine detaillierte Analytik von Zusammensetzung und Eigenschaften dieser komplexen Produkte ist daher essentiell für die Erstellung belastbarer Struktur-Eigenschaftsbeziehungen“, erklärt Projektmitarbeiterin Viktoriia Wagner. Die Erkenntnisse aus dem Projekt BioTense sollen den Einsatz biobasierter Tenside beschleunigen und den Weg für eine effiziente Produktentwicklung und -anpassung ebnen. Das Projekt wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.
Biotenside: Nachhaltig waschen und reinigen
Das Themendossier liefert einen kompakten Überblick über aktuelle Entwicklungen biobasierter Tenside.
Tenside mit neuartigen Linkern ausstatten
Im Projekt CombiOne hingegen sollen Tenside entstehen, deren Komponenten über neuartige Linker miteinander verbunden sind. „Auch hier arbeiten wir vollständig mit nachwachsenden Rohstoffen: Jedes Tensid besteht aus einem wasserabweisenden Teil und einem wasserliebenden Teil, für den wir natürliche Aminosäuren oder Zucker verwenden. Gekoppelt wird dies über Linker, zum Beispiel auf Basis von Zitronensäure, die beide Teile miteinander verbinden können“, erklärt Ulrich Schörken. Bei der Herstellung des wasserabweisenden Teils nutzen die Forschenden nicht nur Fettsäuren aus Pflanzenölen, sondern auch Terpene. Dabei handelt es sich um Naturstoffe, die in vielen Pflanzen wie etwa Lavendel, Kiefer oder Wacholder enthalten sind und als ätherische Öle gewonnen werden können.
Neue biobasierte Tensid-Klasse
Ziel des Projekts CombiOne ist es, eine neue Klasse von biobasierten Tensiden zu entwickeln, die sich für die Herstellung biobasierter Tenside eignet. Dazu steht den Kölner Forschenden eine Vielzahl potenzieller Substanzen und Kombinationen zur Verfügung. „Wir möchten verschiedene dieser Kombinationen herstellen und charakterisieren, so dass am Projektende ein Substanzkatalog neuer Tenside mit vielversprechenden Eigenschaften steht“, sagt Schörken. Darüber hinaus werden die neuen Substanzen daraufhin untersucht, wie gut sie reinigen, schäumen oder emulgieren, ob sie die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzen und ob sie antibakteriell wirken. Das Projekt CombiOne wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogramms „Nachwachsende Rohstoffe“ über drei Jahre gefördert. Neben der Technischen Hochschule Köln sind die Unternehmen BASF Personal Care & Nutrition GmbH und Henkel AG & Co. KGaA beteiligt.
bb
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