Fraunhofer-Gesellschaft
Weg vom Erdöl – nachhaltige Rohstoffe sind die Zukunft. So lautet die Devise nicht nur beim Biodiesel, sondern auch bei Isobuten, einem Basisstoff der chemischen Industrie. In einer Pilotanlage gewinnen Forscherinnen und Forscher diesen Stoff nun erstmals aus Zucker.
Plastik, Benzin, Gummi – viele Dinge unseres täglichen Lebens basieren auf Erdöl. Doch dieser Rohstoff wird zunehmend knapp. Schritt für Schritt sucht man daher nach Möglichkeiten, statt des Erdöls nachwachsende Rohstoffe als Ausgangsmaterial zu verwenden. Ein bekanntes Beispiel ist der Biodiesel, der unter anderem aus gelb blühenden Rapsfeldern stammt. Künftig soll ein weiterer Stoff aus Pflanzen gewonnen werden: Isobuten, eine Basis-Chemikalie der chemischen Industrie, aus der sich Treibstoffe, Lösungsmittel, Elastomere oder auch Antiklopfmittel im Treibstoff herstellen lassen. Um dieses Isobuten zu erzeugen, nutzen Forscherinnen und Forscher Zucker. In einer Pilotanlage des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna wird das biotechnologische Verfahren dazu in einer Anlage pilotiert, die eine Jahreskapazität bis zu 100 Tonnen Isobuten aufweist. Der Ablauf der Prozesse in großem Maßstab ist ähnlich wie im Labor: Zucker und der Mikroorganismus kommen in einen Fermenter, der den Zucker zu gasförmigem Isobuten umsetzt – diesen einzigartigen Stoffwechsel haben Mitarbeitende der Firma Global Bioenergies in einen Mikroorganismus eingebracht. Das Isobuten wird abgetrennt, gereinigt, verflüssigt und abgefüllt. »Wir haben sowohl das Know-how für biotechnologische als auch das für chemische Verfahren – und erfüllen alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung«, sagt Gerd Unkelbach, Leiter des Fraunhofer CBP.
Zucker als Rohstoff hat einen großen Vorteil gegenüber Erdöl: Er wächst nach. Allerdings steht die Isobuten-Herstellung damit in Konkurrenz zur Nahrungsmittelindustrie – denn der Zucker, der in der Pilotanlage landet, geht als Nahrungsmittel verloren. Deshalb wollen die Forscherinnen und Forscher künftig umsatteln: weg vom Zucker aus Zuckerrüben, hin zu Zucker aus nachwachsenden Rohstoffen, die nicht für Lebensmittel geeignet sind, wie beispielsweise Holz. Die technologische Grundlage dafür ist am Fraunhofer CPB bereits vorhanden: in der Lignocellulose-Bioraffinerie. Hier spalten die Forschenden Holz in seine Bestandteile auf: in Cellulose, also Zucker, Hemicellulosen und Lignin.