Für die Herstellung biobasierter Produkte werden bisher vor allem zucker- und stärkebasierte Rohstoffe verwendet, die als Reststoffe in der Landwirtschaft oder Lebensmittelproduktion anfallen. Die Nutzung dieser pflanzlichen Rohstoffquellen ist jedoch mit hohen Umweltkosten in Bezug auf Landnutzung, Energie- und Ressourcenverbrauch verbunden. Im dreijährigen EU-Projekt CAFIPLA haben Forschende unter Beteiligung des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) nun ein neues Verfahren entwickelt, das weitgehend biogene Abfälle aus Haushalten zur Herstellung von Plattformchemikalien sowie zur Faserrückgewinnung nutzt.

Biogene Hausabfälle statt Agrarreststoffe

Der Anteil biogener Haushaltsabfälle an der Ausgangsbiomasse beträgt demnach mindestens 80 %. Dazu wurde ein neuer Ansatz zur Vorbehandlung der Biomasse etabliert. Das Verfahren mit dem Namen „CAFIPLA LOOP“ wurde in einer Pilotanlage im südbelgischen Teneville realisiert. Hier kann nasse und trockene Biomasse parallel fermentiert beziehungsweise zu Faserstoffen verarbeitet werden. Um Biomasse in Biochemikalien, Bioprodukte, Futtermittel und andere Biomaterialien umzuwandeln, werden eine Carbonsäureplattform (CAP) und eine Faserrückgewinnungsplattform (FRP) kombiniert.

Bessere Biomasseverwertung durch Kombiverfahren

Das Prinzip: Der „nasse Weg“ fermentiert die Biomasse. Anschließend wird der Gärrest gepresst und filtriert, wobei eine Flüssigkeit entsteht. Dieses Konzentrat dient wiederum als Ausgangsstoff für die Produktion von Bioplastik, mittelkettigen Milchsäuren und mikrobiellem Protein. Die dabei anfallenden kurzkettigen Carboxylsäuren können gleichzeitig zu einem mikrobiellem Proteinpulver für Nahrungs- und Futtermittelzusätze und Dünger weiterverarbeitet werden. Über den „trockenen Weg“ werden schließlich auch die Faserrückstände des Gärrestes sowie zerkleinerte Grün- und Papierabfälle als Zuschlagstoff für biogene Verbandstoffe, Isolier- und Dämmmaterialien nutzbar gemacht.

Standards abfallbasierter Produkte gewährleisten

Forschende am DBFZ haben zudem einen sogenannten EU-Potential-Atlas entwickelt, der Biomassen rund um die Pilotanlage kartiert und quantifiziert. Das interaktive Tool zeigt, wo und welche Biomassen hohes Potenzial haben und wie ihre mengenmäßige Entwicklung ist. Auch die Verwertungskette der Biomassequelle wurde hinsichtlich sozio-ökonomischer Aspekte untersucht. Die Forschenden kommen zu dem Ergebnis, dass insbesondere die sich stetig ändernde Gesetzgebung in der EU, aber auch einzelner Regionen, eine schnellere Etablierung neuer Verwertungspfade von Bioabfällen behindert. Das CAFIPLA-Team plädiert daher für Zertifizierungsverfahren, um die Einhaltung von Standards abfallbasierter Produkte zu gewährleisten und so für mehr Akzeptanz in der Bevölkerung zu sorgen.

bb