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 Rittal mit neuer Push-in-Leiteranschlussklemme - Kontakte im Handumdrehen
26.04.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen
25.04.2017 | Rittal 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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise