Polylactid auf dem Sprung zur Wirtschaftlichkeit


Im Rahmen einer vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten geförderten Machbarkeitsstudie gelang einem Forschungskonsortium unter Führung des Berliner Anlagenbau-Unternehmens Inventa-Fischer GmbH & Co KG jetzt die Entwicklung eines integrierten Verfahrens zur Herstellung des Zukunftswerkstoffs Polymilchsäure. Kernstück des Verfahrens ist die deutlich verbesserte, kontinuierliche Fermentation von Roggenmehl, die es erlaubt, Milchsäurelösungen in hoher Qualität besonders effizient bereitstellen zu können.

Sowohl die erforderliche Qualität der Milchsäure als auch ihre aufwendige Verarbeitung zu Polylactid treiben den Preis bislang in eine Höhe, der die breite Verwendung des Werkstoffs kaum wirtschaftlich erscheinen lässt.
In einem Vorläufervorhaben hatte das Forscherteam bereits bewiesen, dass Milchsäure nicht nur in Chargen, sondern auch kontinuierlich hergestellt werden kann. Die Methode hatte sich darüber hinaus als besonders produktiv herausgestellt. Nun galt es, ein funktionierendes Modell für eine spätere Pilotanlage zu entwickeln.
An einer 50-Liter-Modellanlage erprobten die Verfahrenstechniker vom Agrartechnischen Institut Bornim die kontinuierliche Milchsäurefermentation und optimierten sie. Ziel war es, den Preis des Endprodukts deutlich zu senken. Nicht nur die höhere Produktivität der Methode war von entscheidendem Einfluss, sondern auch der nun mögliche vollständige Verzicht auf zusätzliche Wuchsstoffe.
Auch die nachfolgende chemisch-technische Umsetzung der Milchsäure zum fertigen Werkstoff konnte dank tatkräftiger Entwicklungsarbeit von Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung in Golm wesentlich verbessert werden.
Was diese Veränderungen konkret für den Preis des Endprodukts bedeuten, ergab die Hochrechnung der Ergebnisse auf eine Pilotanlage mit einer Kapazität von 3000 Tonnen pro Jahr. Unter Berücksichtigung von Rohstoff-, Betriebs- und Investitionskosten könnte das Kilogramm Polylactid für rund 4,30 DM hergestellt werden – einem Preis, der für Experten erst langfristig realistisch schien.
Mit dem neuen Verfahren sind die Weichen gestellt für einen Vormarsch der biologisch abbaubaren Materialien in die Welt der Kunststoffe.
Für die technische Realisierung dieses zukunftsweisenden Verfahrens setzt Inventa-Fischer auf die Mitwirkung von Kooperationspartnern, die von dem Konzept überzeugt werden sollen. Im Anschluss daran soll zügig mit dem Bau der Pilotanlage begonnen werden.

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Dr. Torsten Gabriel idw

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