Chemie

Carbonfasern aus Algen

Carbonfasern sind leicht, extrem stabil und widerstandsfähig und daher für den Leichtbau besonders geeignet. Nicht nur in der Luft- und Raumfahrt kommt das Hightech-Material zum Einsatz. Auch Windräder und viele Sportartikel wie Skier und Tennisschläger werden daraus gefertigt. Bisher bestehen Carbonfasern jedoch aus Acrylnitril, einem zentralen, aber erdölbasierten Ausgangsstoff zur Herstellung der Leichtgewichte.

Mit KI zu nachhaltigen Bioraffinerieprozessen

In der Bioraffinerie wird Biomasse aus pflanzlichen Roh- und Reststoffen in ihre Bestandteile zerlegt und vielfältig verwertet – etwa zur Herstellung nachhaltiger Chemikalien – die erdölbasierte Substanzen in zahlreichen Alltagsprodukten wie Kunststoffe ersetzen können. Doch auch in Bioraffinerien werden zur Trennung der Biomasse teils Lösungsmittel verwendet, die fossilen Ursprung haben.

Algenproduktion an Biogasanlagen koppeln

Ob Agrarreststoffe wie Stroh, Lebensmittelabfälle aus der Biotonne oder Mist und Gülle aus der Tierhaltung: In Biogasanlagen werden bundesweit verschiedenste Rest- und Abfallstoffe mithilfe von Mikroorganismen vergoren und zu Biogas und anderen Gärprodukten umgewandelt. Das auf der versiegelten Fläche einer Biogasanlage gesammelte Oberflächenwasser muss jedoch gelagert und gereinigt werden, damit es wieder ins Grundwasser eingeleitet werden kann.

Biobasierte Verpackungen für Fleischprodukte

Ob Schnitzel, Steak oder Bratwurst: Viele Fleischwaren werden in Kunststofffolien oder -behältern angeboten, damit sie Transporte unbeschadet überstehen und länger haltbar sind. Doch wie kann man Lebensmittelverschwendung und Umweltbelastung durch Kunststoffabfälle reduzieren? Im EU-Projekt MATE4MEAT wollen Forschende vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit Partnern aus fünf Ländern neu Maßstäbe für Lebensmittelverpackungen setzen.

Biobasierte Kleber für Holzplatten

Holz ist ein wichtiger Werkstoff für die Bauindustrie. Doch nicht alle Holzabfälle lassen sich recyceln, um den Rohstoff wiederzuverwerten. Im Rahmen des EU-Projektes „CIRCULAR-C“ will ein internationales Forschungsteam, darunter das Steinbeis Europa Zentrum und die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., neuartige biobasierte Verbindungen für Holzplatten entwickeln und damit den Weg für eine nachhaltigere und kreislauforientierte Bauindustrie ebnen.

Neuer Förderaufruf zum CO2-Recycling

Die Nutzung von Kohlendioxid (CO₂) als alternative Kohlenstoffquelle gilt als vielversprechender Ansatz, um industrielle Chemieproduktionsprozesse klimafreundlicher und nachhaltiger zu gestalten. Mit der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie hat Baden-Württemberg den Weg geebnet, um eine biogene Kohlenstoffkreislaufwirtschaft aufzubauen. Im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) Baden-Württemberg ist nun eine Ausschreibung gestartet, um Innovationen auf dem Gebiet des CO₂-Recyclings voranzubringen.

„Unsere Biocompounds können Kunststoffe ersetzen“

Ein Reststoff wird zum Rohstoff: Bei Sonnenblumen denkt man zuerst an die Kerne, die in der Lebensmittelindustrie vielfältig genutzt werden. Die Schalen dieser Kerne fanden bislang jedoch kaum Beachtung und wurden entsorgt. Bei Golden Compound hingegen dreht sich seit zehn Jahren alles um diese Schalen. Das niedersächsische Unternehmen hat die Potenziale der Sonnenblumenkernschalen erkannt und nutzt diese, um biologisch abbaubaren Biopolymere herzustellen. Erste Produkte wie Pflanztöpfe und Kaffeekapseln sind bereits auf dem Markt.

Enzymatische CO2-Bindung entschlüsselt

Anaerobe Mikroorganismen gehören zu den ältesten Lebewesen der Erde. Da Sauerstoff für sie lebensbedrohlich ist, haben sie spezielle Stoffwechselwege entwickelt, die ihnen ein Überleben in sauerstofffreien Regionen wie im menschlichen Darm oder in vulkanischen Sümpfen ermöglicht. Auch die Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden, ist bei anaeroben Mikroorganismen besonders effizient. Hierbei spielt der Enzymkomplex Kohlenmonoxid-Dehydrogenase/Acetyl-CoA-Synthase (CODH/ACS) eine wichtige Rolle.

Forschung an Löwenzahnkautschuk geht voran

Traditioneller Naturkautschuk wird bislang ausschließlich in Gummibaumplantagen in Indonesien und Malaysia gewonnen. Neben langen Transportwegen ist der Anbau mit der Rodung von Regenwald, einem hohen Wasserverbrauch und dem Verlust von Artenvielfalt verbunden. Schon seit 2000 wird daher auch in Deutschland intensiv an einer alternativen Kautschukquelle für die Automobilindustrie geforscht. Im Fokus steht der russische Löwenzahn.

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