Die Fettsäuren Capron- und Caprylsäure sind Spezialchemikalien, die sich vielseitig einsetzen lassen, z. B. im Schmiermittel-, Reinigungsmittel- oder Kosmetiksektor. Diese Stoffe könnten sich künftig aus Biomasse herstellen lassen. Ein entsprechendes Verfahren haben die Forscherinnen Maria Braune vom Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) und Dr. Heike Sträuber vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) entwickelt. Für ihre Arbeit erhielten sie beim 12. Biogas-Innovationskongress in Osnabrück am 21./22. Mai 2019 den mit 10.000 Euro dotierten Wissenschaftspreis.
In mehreren Schritten entstehen Fettsäuren aus dem Gärsubstrat
In dem Projekt „Von der Biogasanlage zur Bioraffinerie – kombinierte Produktion von mittelkettigen Fettsäuren und Biogas“ entwickelten sie ein Verfahren, das auf einem anaeroben Fermentationsprozess basiert. Diesem Prozess folgt eine Abtrennungs- und Aufreinigungskaskade, bei der die mittelkettigen Fettsäuren aus der Fermentationsbrühe gewonnen werden. Anschließend können die Produkte, je nach Anwendungsfeld, zu unterschiedlichen chemischen Verbindungen (Estern) weiterverarbeitet werden.
„Mit dem vorgestellten Verfahren kann die Produktpalette von Biogasanlagen erweitert werden, es entstehen neue Geschäftsmodelle, die helfen, die Anlagen auch in Zukunft wirtschaftlich zu betreiben“, hob Dr. Hans-Christian Schaefer von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) hervor. Damit würden auch neue Wege aufgezeigt, wie die chemische Industrie, regionale, nachwachsende Rohstoffe einsetzen könne und weniger fossile Rohstoffe benötige.
Geschäftsmodell für Bestandsanlagen
In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Vorhaben „Bio-basierte Capron- und Caprylsäure – Herstellung, Aufreinigung, Vermarktungsstrategie – CapAcidy“ (FKZ: 031B0389) wird das präsentierte Verfahren derzeit in einer Kooperation von DBFZ, UFZ und der Universität Leipzig weiterentwickelt und die Anwendung der Fettsäuren in Endprodukten durch verschiedene Industriepartner, wie der Fuchs Schmierstoffe GmbH, getestet. „Mit der Integration des Herstellungsverfahrens in bestehende Biogasanlagen kann jetzt eine gekoppelte stofflich-energetische Biomassenutzung möglich gemacht werden. Wer seine Bestandsanlagen entsprechend aufrüstet, sollte zukünftig neben Biogas und Dünger auch Fettsäuren auf umweltfreundliche und ressourcenschonende Art und Weise aus Rest- und Abfallstoffen gewinnen können. Unser vorgestelltes Konzept bietet Anlagenbetreibern damit die Möglichkeit, flexibel auf die Nachfrage von Kunden und die Marktsituation reagieren zu können“, sagten die Preisträgerinnen.
