BioFacts: biobasierte Tenside

Die wichtigsten zumindest teil-biobasierten Tenside in Wasch- und Spülmitteln, bei der Geschirr- oder Autoreinigung sind Alkylpolyglycoside (APGs) bzw. nichtionische Tenside. APGs sind eine chemische Verbindung aus Zuckern und Alkoholen. Die verwendeten Fettalkohole basieren entweder auf fossilen Rohstoffen oder kurzkettigen Fettsäuren, die meist aus Palmkern- oder Kokosöl gewonnen werden. Aufgrund der hohen Nachfrage nach diesen Ölen und der aufwendigen Herstellung – im Fall erdölbasierter Alkohole – sind APGs relativ teurer. Hinzu kommt, dass die Verwendung der Ausgangsprodukte wenig nachhaltig ist. Im Projekt BioFacts setzt Fraunhofer UMISCHT ein neuentwickeltes Verfahren ein, um die benötigten Alkohole für die APGs aus Ethanol zu einem konkurrenzfähigen Preis herzustellen. Ethanol ist weltweit in großen Mengen verfügbar und wird bereits heute aus nachhaltigen Rohstoffen wie Stroh oder Holz gewonnen, die nicht in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln stehen.

Die Herstellung der derzeit verwendeten Fettalkohole ist nicht nur kostenintensiv, auch stehen sie, je nach Ausgangsprodukt, in direkter Nahrungsmittelkonkurrenz. Das wird mit Hilfe des neuen Verfahrens zur katalytischen Kopplung von Ethanol vermieden. Das Ergebnis sind kostengünstig gewonnene Fettalkohole, die die Herstellung vollständig biobasierter APGs ermöglichen.

In einem ersten Schritt wird dazu Non-food-Ethanol im kontinuierlichen Betrieb zu einem Gemisch aus längeren, linearen und verzweigten Alkoholen gekoppelt. Die Herstellung der APGs erfolgt im nächsten Schritt. Das Gemisch wird mit einem Zucker umgesetzt. Je nach Anteil an Verzweigungen der verwendeten Alkohole neigen die Endprodukte unterschiedlich stark zur Schaumbildung, was das Anwendungsgebiet beeinflusst. Stark schäumende Produkte etwa finden überwiegend im haushaltsnahen Bereich Anwendung. Hierzu zählen z. B. Autowaschanlagen, Tankreinigung, Geschirrspüllmittel. Weniger stark schäumende Produkte sind primär im Bereich der Industriereinigung und Kosmetik zu finden.

Insbesondere bei den haushaltsnahen Anwendungen spielt die Nähe zum Endkonsument*in eine besondere Rolle. Die direkte Wahrnehmbarkeit des neuen Produkts beim Kunden*in stärkt die Vermarktung und kann die Etablierung biobasierter Produkte beschleunigen.

Die Verwendung von Non-food-Ethanol zur Herstellung von AGPs bietet eine Verwertungsalternative zu bereits etablierten biobasierten Verfahren – etwa im Kraftstoffmarkt, wofür Ethanol heute hauptsächlich produziert wird. Aufgrund von höheren Margen und Nachhaltigkeit ist eine stoffliche Nutzung zu bevorzugen. Und auch aufgrund der fallenden Zollschranken für Ethanol müssen dem deutschen Ethanolmarkt neue Verwertungswege erschlossen werden.