Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biokraftstoff aus Getreide: Neues Prüfverfahren soll Brauchbarkeit verschiedener Sorten ermitteln

10.09.2013
Mit Biokraftstoffen ändern sich Qualitätsansprüche an Getreide / Forscher der Universität Hohenheim erleichtern Qualitätsprüfung und Züchtung

Bei der Getreidezüchtung stehen immer noch Futterwert und Backfähigkeit im Vordergrund. Doch der Markt für Biokraftstoffe wächst. Die Brennereien, die aus Weizen, Roggen und Triticale Industrie-Alkohol für Biokraftstoffe destillieren, stellen aber andere Ansprüche an die Pflanzen als Viehhalter, Müller oder Bäcker.

Damit Brennerei-Besitzer in Zukunft besser beurteilen können, was das angelieferte Getreide für ihre Zwecke taugt, entwickeln Forscher der Universität Hohenheim ein neues Prüfverfahren, das auch den Getreidezüchtern wichtige Informationen für die Sortenentwicklung liefern soll.

Das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz fördert ihr Vorhaben mit über 366.000 Euro. Damit gehört es zu den Schwergewichten der Forschung an der Universität Hohenheim.

Züchter konzentrieren sich bisher auf Getreidesorten, die sich als sättigendes Futtermittel eignen, oder einen backfähigen Teig und wertvolles Brot liefern. Wenn es darum geht, Industrie-Alkohol – kurz: Ethanol – herzustellen, ändern sich die Qualitätsansprüche. Dann sind Weizen, Roggen und Triticale – eine Kreuzung aus Weizen und Roggen – züchterisch für diese Verwendung nicht ausgelegt und optimiert. „Der Eiweißgehalt ist viel zu hoch“, erklärt Prof. Dr. Ralf Kölling-Paternoga, Leiter des Fachgebiets Gärungstechnologie an der Universität Hohenheim.

Anstelle des Eiweißes ist zur Vergärung Stärke gefragt – je mehr, desto besser. „Die Stärke muss aber leicht freisetzbar sein und sich leicht in Zuckerverbindungen umsetzen lassen“, erklärt PD Dr. Thomas Senn vom Fachgebiet Gärungstechnologie. „Den Zucker vergären dann Hefe-Kulturen zu Ethanol.“

Spezielles Gerät soll Getreide in Brennereien abtasten

Ob es als Futtermittel oder zur Ethanol-Herstellung taugt, sehen Brennerei-Betreiber dem angelieferten Getreide natürlich nicht an. PD Dr. Senn nutzt dazu ein spezielles Analysegerät, das sogenannte Nahinfrarot-Spektrometer.
„Dieses Gerät tastet das Getreide mit Lichtstrahlen ab. Je nachdem, in welcher Wellenlänge das Licht vom Getreide zurückgeworfen wird, können wir auf seine Zusammensetzung schließen“, sagt PD Dr. Senn. „Das geht ganz schnell und das Getreide wird bei dem Test auch nicht zerstört. Es geht also nichts verloren.“

Das Gerät liefert allerdings sehr viele Informationen, von denen die relevanten anschließend noch herausgefiltert werden müssen. „Nur ein kleiner Teil davon ist nötig, um Aussagen darüber treffen zu können, ob sich das Getreide zur Ethanol-Produktion eignet“, erklärt der Wissenschaftler.

Ein statistisches Verfahren soll die relevanten Informationen zusammentragen und auswertbar machen. „Wir müssen dem Programm aber erst noch beibringen, welche Informationen es auswählen soll“, fasst PD Dr. Senn seine Forschungsarbeit zusammen.

Untersuchungen erleichtern die Zuchtauswahl beim Ethanol-Getreide

Dabei helfen Feldversuche an drei verschiedenen Standorten: auf der Versuchsstation Ihinger Hof nahe Stuttgart, in der Gegend um Braunschweig und im mecklenburgischen Vipperow. „Damit decken wir gleich mehrere Standorte mit unterschiedlichem Klima und verschiedenen Bodenarten ab“, so PD Dr. Senn.

Das geerntete Getreide testet der Wissenschaftler dann in der Forschungs- und Lehrbrennerei der Universität Hohenheim. PD Dr. Senn analysiert den Gehalt der vergärbaren Substanz und ermittelt, wie viel Ethanol sich aus den Getreideproben destillieren lässt. Daraus ergeben sich die Parameter, die der Nahinfrarot-Spektrometer später erfassen und darstellen soll. Voruntersuchungen haben gezeigt: Während auf den meisten Böden Triticale die beste Ethanol-Ausbeute bringt, ist auf schlechten Böden Roggen, auf sehr guten Böden Weizen am effektivsten.

Die Versuchsergebnisse sind auch eine große Hilfe für Ethanolgetreide-Züchter. Denn die Untersuchungen von PD Dr. Senn erleichtern ihnen die Zuchtauswahl. Wenn es dann in einigen Jahren neue Getreidesorten gibt, die genau auf die Bedürfnisse der Ethanolgewinnung abgestimmt sind, wird die Nahinfrarot-Spektroskopie in den Brennereien aber nicht überflüssig: „Je nach Boden und Klima wird es weiterhin regionale Schwankungen bei der Qualität geben“, erklärt der Experte, „und die wiederum bestimmt den Preis.“

Hintergrund: Forschungsprojekt Bioethanolgetreide

Mit vollem Namen heißt das Forschungsprojekt „Praxisangepasste Nutzung der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) für die Ethanolgetreidezüchtung und -verarbeitung“. Es ist im September 2012 angelaufen und geht drei Jahre. Projektleiter ist PD Dr. Senn. Beteiligt sind außerdem von der Universität Hohenheim Prof. Dr. Iris Lewandowski, Leiterin des Fachgebiets Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergiepflanzen sowie die Landessaatzuchtanstalt, das Julius Kühn-Institut in Braunschweig, das Bundessortenamt und die Gemeinschaft zur Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung e.V. (GFP). Das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz unterstützt das Forschungsprojekt mit mehr als 366.000 Euro.

Hintergrund: Schwergewichte der Forschung

Rund 27 Millionen Euro an Drittmitteln akquirierten Wissenschaftler der Universität Hohenheim im vergangenen Jahr für Forschung und Lehre. In loser Folge präsentiert die Reihe „Schwergewichte der Forschung“ herausragende Forschungsprojekte mit einem Drittmittelvolumen von mindestens 250.000 Euro bei den Experimental- bzw. 125.000 Euro bei den Buchwissenschaften.

Text: Weik / Klebs

Kontakt für Medien:
Prof. Dr. Ralf Kölling-Paternoga, Universität Hohenheim, Fachgebiet Gärungstechnologie, Tel.: 0711/459 22310, E-Mail: ralf.koelling@uni-hohenheim.de
PD Dr. Thomas Senn, Universität Hohenheim, Fachgebiet Gärungstechnologie,
Tel.: 0711/459 23353, E-Mail: Thomas.Senn@uni-hohenheim.de

Florian Klebs | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-hohenheim.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise