Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hannover Messe 2012: Umweltfreundlich putzen und waschen

01.03.2012
Immer mehr Alltagsprodukte basieren auf nachwachsenden Rohstoffen. Auch in Putzmitteln finden sich waschaktive Substanzen – Tenside – aus pflanzlichen Ölen und Zucker. Besonders umweltschonend und effektiv sind diese Fett- und Schmutzlöser, wenn sie mithilfe von Pilzen und Bakterien biotechnologisch hergestellt werden.

Waschpulver, Spülmittel, Haushaltsreiniger, Hautcremes, Duschgele, Shampoos – sie alle enthalten Tenside. Diese bewirken, dass Schmutz und Fett sich lösen, Haarwaschmittel schäumen und Cremes schnell einziehen. Ein Großteil der Tenside wurde bislang aus Erdöl hergestellt, einem begrenzten fossilen Rohstoff.

Die Industrie sucht deshalb nach Alternativen und setzt verstärkt auf Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen. Allerdings werden die oberflächenaktiven Substanzen meist chemisch hergestellt. Das Problem: Die im chemischen Prozess erzeugten Stoffe eignen sich nur für wenige Anwendungen, da sie eine beschränkte Strukturvielfalt aufweisen, ihre Molekülstruktur also wenig komplex ist.

Für ein anderes Verfahren haben sich daher die Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entschieden: Sie stellen Tenside biotechnologisch mithilfe von Pilzen oder Bakterien her. »Wir produzieren Biotenside mikrobiell auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen wie Zucker und Pflanzenöl«, sagt Susanne Zibek, Technische Biologin und Ingenieurin am IGB in Stuttgart. Die Forscherin und ihr Team verwenden Cellobioselipide (CL) und Mannosylerythritollipide (MEL), da diese sich in Tests als vielversprechend für den industriellen Einsatz erwiesen haben. Sie werden von einigen Brandpilzen, die beispielsweise Maispflanzen befallen, in größeren Mengen gebildet. CL wirkt darüber hinaus auch antibiotisch.

Gegenüber ihren synthetischen Konkurrenten zeichnen sich Biotenside durch eine größere Strukturvielfalt aus. Darüber hinaus lassen sie sich besser abbauen und sind weniger toxisch. Fette lösen sie ebenso gut. Dennoch kommen sie bislang nur in wenigen Haushaltsmitteln und Kosmetika vor. Der Grund: Die Fertigung ist aufwändig, und die Ausbeute fällt zu gering aus. Zur Marktreife gebracht hat es beispielsweise das Sophoroselipid aus Candida bombicola – einige Hersteller verwenden es als Zusatz für Haushaltsreiniger. Eine Hefe, die aus dem Blütennektar von Hummeln gewonnen wird, produziert dieses Biotensid.

»Damit die natürlichen Tenside den Massenmarkt erobern, müssen wir die Ausbeute bei der Fermentation verbessern«, sagt Zibek. Um die Produktionskosten zu senken, optimieren die Wissenschaftler den Herstellungsprozess. In einem Bioreaktor kultivieren sie unter ständigem Rühren die Mikroorganismen in einem Nährmedium, das unter anderem aus Zucker, Öl, Vitaminen und Mineralsalzen besteht. Ziel ist es, innerhalb kürzester Zeit hohe Konzentrationen zu erzielen – möglichst viele Mikroorganismen müssen anwachsen. Über den Erfolg entscheiden zahlreiche Faktoren wie die Sauerstoffzufuhr, der pH-Wert, die Beschaffenheit der Zellen, die Temperatur und die Zusammensetzung der Nährlösung: Dabei spielen beispielsweise nicht nur die Anteile von Zucker und Öl eine Rolle, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der sie hinzugefügt werden. »Wir konnten bereits Konzentrationen von 16 Gramm pro Liter für die CL erzielen und sogar 100 Gramm pro Liter für die MEL – mit hoher Produktionsrate«, freut sich die Gruppenleiterin.

Im nächsten Schritt werden die Biotenside von der Fermentationsbrühe getrennt und in Zusammenarbeit mit Projektpartnern aus der Industrie charakterisiert: Welches Biotensid eignet sich für Spülmittel, welches für Ofenreiniger, welches taugt für Kosmetika? Abschließend können die Substanzen enzymatisch verändert und verbessert werden. »Beispielsweise ist es uns gelungen, die Wasserlöslichkeit zu erhöhen, schließlich sollen die Tenside nicht als Fettfilm auf dem Waschmittel schwimmen«, erläutert Zibek. Sogar aus Abfallprodukten haben die Experten inzwischen Biotenside hergestellt: Der für das Nährsubstrat verwendete Zucker wurde aus Stroh gewonnen. Auf der Hannover Messe vom 23. bis 27. April (Halle 2, Stand D22) präsentieren die Forscher selbst erzeugte Biotenside.

Susanne Zibek | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/maerz/umweltfreundlich-putzen-und-waschen.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Prüfvorgänge servicefreundlich gestalten
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Modulare Steckverbinder in Snap-in-Rahmen
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

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

Ein neuer Index zur Diagnose einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Cockpit für Kühlgeräte

20.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Der Hausschwamm als Chemiker

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie