Aus Stroh Kunststoffe herzustellen – dieses Ziel verfolgt seit Anfang Februar ein Forschungskonsortium unter Leitung von Christoph Wittmann vom Lehrstuhl für Systembiotechnologie der Universität des Saarlandes. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderten Projekts „LiGNUM“ sollen Bakterien so verändert werden, dass sie ein Nebenprodukt der Stroh-Zellstoff-Produktion verwerten und daraus Grundbestandteile für Polyamide wie Nylon und Perlon erzeugen können.
Die Idee folgt dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft, in dem industrielle Reststoffe in neue Wertstoffe überführt werden. Während Stroh in der Zellstoffproduktion bislang hauptsächlich für Hygienepapiere genutzt wird, bleibt ein ligninbasierter Stoffstrom als Nebenprodukt zurück. Dieses als InnoLig+ bezeichnete Material fällt bei der Partnerfirma Essity Operations Mannheim in Mengen von mehreren zehntausend Tonnen pro Jahr an. Im Projekt „LiGNUM“ wird untersucht, wie sich dieser Stoff mithilfe mikrobieller Verfahren in chemische Bausteine für die Kunststoffproduktion umwandeln lässt.
Das Forschungsvorhaben soll zeigen, wie auf biologischem Wege hergestellte Kunststoffe industrielle Produktionsmaßstäbe erreichen können. Polyamide zählen zu den meistverwendeten Kunststoffen weltweit und werden derzeit überwiegend aus fossilen Rohstoffen gewonnen. Ihre Herstellung erfolgt meist in energieintensiven Prozessen, die auf petrochemischen Verfahren beruhen. Ziel des neuen Projekts ist, diese sogenannten „schwarzen“ Herstellungswege durch umweltfreundliche biotechnologische Prozesse zu ersetzen, die den Grundsätzen der „grünen Chemie“ entsprechen.
Im „LiGNUM“-Konsortium arbeiten neben der Universität des Saarlandes das Deutsche Biomasseforschungszentrum in Leipzig, das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie in Potsdam sowie die Tecnaro GmbH, ein Spezialist für biobasierte Polymere, zusammen. Die Essity Operations Mannheim GmbH beteiligt sich als assoziierter Industriepartner. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt und wird vom Bundesforschungsministerium mit insgesamt 1,55 Millionen Euro gefördert, davon rund 940.000 Euro für das Team an der Universität des Saarlandes.
Langfristig soll die Forschung dazu beitragen, ligninbasierte Nebenströme aus der Papier- und Zellstoffindustrie als Rohstoffquelle für nachhaltige Kunststoffe zu erschließen. Gelingt die Umsetzung, könnten künftig Nylon- und Perlonprodukte entstehen, die ohne fossile Ausgangsstoffe auskommen und auf agrarischen Reststoffen basieren.
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