Fraunhofer-Forschende haben gemeinsam mit der TU Dresden ein Verfahren entwickelt, bei dem aus Molke wertvolles Ethylacetat in hoher Reinheit gewonnen wird. Dieses kann beispielsweise für die Herstellung umweltfreundlicher Klebstoffe verwendet werden und ersetzt damit das herkömmliche Ethylacetat aus Erdgas oder Erdöl.

Entsorgung vermeiden

In der deutschen Milchindustrie fallen pro Jahr rund 12,6 Mio. t Molke als Nebenprodukt an, so das Frauenhofer-Institut. Pro kg Käse sind es etwa neun kg Molke. Molke wird teilweise weiterverarbeitet, etwa zu Trinkmolke. Nach Abtrennung von Proteinen und Laktose, die z.B. in der Pharmazie benötigt werden, bleibt eine Melasse zurück. Deren Entsorgung ist aufgrund des relativ hohen Salzgehalts aufwendig und teuer.

Neues Verfahren entwickelt

Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Hermsdorf haben nun gemeinsam mit der Technischen Universität Dresden ein Verfahren entwickelt. Dabei gewinnen sie aus der Melasse wertvolles Ethylacetat (Essigsäureethylester) – ein farbloses Lösungsmittel. Dieses kommt bei der Herstellung von Klebstoffen, Druckfarben oder Lacken zum Einsatz und lässt sich zur Reinigung von Oberflächen nutzen.

Fossile Rohstoffe einsparen

Bisher wird Ethylacetat aus Erdgas und Erdölderivaten erzeugt. Das Ethylacetat aus der Molke ist ein Produkt, das wegen seiner leichten mikrobiellen Abbaubarkeit den umweltschädlichen Lösungsmitteln deutlich überlegen und zudem unabhängig von den Preisschwankungen bei Erdgas und Erdöl ist. Ein weiterer Vorteil: Das Verfahren macht die Entsorgung von Melasse überflüssig. Das abgeschiedene Ethylacetat bietet einen hohen Reinheitsgrad von 97,5 % und lässt sich damit ohne weitere Bearbeitungsschritte sofort als Rohstoff nutzen.

Fermentieren der Melasse und Trennung in der Membran

Für die Herstellung wird die Melasse im Bioreaktor fermentiert. Es entsteht ein Gas-Dampf-Gemisch, das als Bestandteil Ethylacetat enthält. Dieses wird dann durch spezielle Membranen abgetrennt. »Als Abfallprodukt bleibt ein Gas-Wasserdampf-Gemisch zurück, das problemlos in die Umwelt abgegeben werden kann«, sagt Dr. Marcus Weyd, Leiter der Gruppe Membranverfahrenstechnik und Modellierung.

Verwertungsmöglichkeiten gesucht

Ein praktischer Vorteil für Industrieunternehmen liegt in dem nur einstufigen Abtrennprozess, für den nur wenige Membran- und Steuerungsmodule benötigt werden. Der Trennvorgang läuft relativ einfach und stabil. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden die Größe der Membranmodule skalieren, um so die Technologie für den industriellen Einsatz zur Verfügung stellen zu können.