Uni Hohenheim: Neues Bioraffinerie-Technikum eingeweiht - Aus Chinaschilf ein Ausgangsprodukt für Biokunststoffe herstellen

Das neue Bioraffinerie-Technikum der Universität Hohenheim: So wird Gras zu Plastik-Flaschen – (Bild: Universität Hohenheim / Wolfram Scheible (Miscanthus) und Jan Winkler (Flasche), Montage: Elsner).

Plastik vom Acker: Die eigene Bioraffinerie vor der Haustür könnte am Bauernhof der Zukunft Realität werden. Diesem Ziel ist Prof. Dr. Andrea Kruse von der Universität Hohenheim in Stuttgart nun einen großen Schritt nähergekommen. Gemeinsam mit ihrem Team hat sie auf der Versuchsstation „Unterer Lindenhof“ ein Bioraffinerie-Technikum errichtet, das erstmals in einem kontinuierlichen Prozess aus Chinaschilf ein Ausgangsprodukt für Biokunststoffe herstellen wird. Zur Einweihung der Anlage am 31. Oktober 2018 konnte man auf einem Rundgang an verschiedenen Stationen die Nylon-Produktion im Experiment erleben, den Weg vom Gras zum Nylonstrupf verfolgen, sich die Anlagen vor Ort zeigen lassen und in einer Zukunftsvision im Mini-Format schwelgen.

Ein kleiner landwirtschaftlicher Betrieb, neben Scheunen und Hallen steht die Biogasanlage. Sie liefert Wärme und Strom an die danebenstehende Bioraffinerie. Der Landwirt füttert sie mit selbst angebautem Chinaschilf, dem Miscanthus. Es entsteht ein Ausgangsstoff für biogene Kunststoffe namens Hydroxymethylfurfural (HMF). Die nährstoffreiche Lösung wiederum, die in der Bioraffinerie als Reststoff anfällt, wird über die Biogasanlage aufs Feld zurückgeführt.

Das ist die Vision, wie sich Prof. Dr. Andrea Kruse vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe an der Universität Hohenheim den Bauernhof von morgen vorstellt: Plastik vom Acker, das aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt wird und den Landwirten ein zusätzliches Einkommen beschert. Also Bioökonomie vom Feinsten.

Die Wissenschaftlerin arbeitet mit ihrem Team seit Jahren daran, aus Biomasse sogenannte Plattformchemikalien der Bioökonomie herzustellen. HMF gilt als eine der wichtigsten. Aus ihm kann man zum Beispiel Getränkeflaschen (PEF), Lebensmittelverpackungen, Fasern für Autositze, Nylon für Strümpfe, Sportbekleidung oder Autoteile herstellen.

Scale-up: Vom Labor zum Technikum

Zukunftsvision: Modell einer künftigen Bioraffinerie-Anlage am Unteren Lindenhof, der Versuchsstation der Universität Hohenheim – (Bild: Universität Hohenheim / Dominik Wüst).

„Bei dem Verfahren durchlaufen wir verschiedene Schritte“, erklärt die Expertin. „Wir starten damit, dass wir mit Wasser und Säure die Lignocellulose aus dem Miscanthus in Zucker umwandeln. Im nächsten Schritt wird dieser zu HMF, und anschließend wird das HMF aus der wässrigen Lösung abgetrennt.“ Den Geruch, der dabei entsteht, dürften die meisten kennen: Die braune Lösung enthält dieselben Substanzen wie Karamell.

Im Labor funktioniert das alles gut. Jetzt sind die Forscher den nächsten Schritt gegangen: Vom Labor zum technischen Maßstab. Sie haben die Anlage nun „in Eisen gegossen“, wie die Ingenieure sagen, in Anspielung auf die Glasgeräte zuvor im Labor. Das neue Bioraffinerie-Technikum steht am Unteren Lindenhof der Versuchsstation Agrarwissenschaften der Universität Hohenheim und soll demnächst seinen Betrieb aufnehmen.

Weitere Informationen: www.uni-hohenheim.de

Universität Hohenheim, Stuttgart

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