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TU Berlin

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Forschung

Der intelligente Mix

Montag, 28. Januar 2013

InPROMPT-Forscher wollen Öle aus nachwachsenden Rohstoffen mit Wasser mischbar machen

InPROMPT-Forscher wollen Öle aus nachwachsenden Rohstoffen mit Wasser mischbar machen
Lupe

„Bei Tensiden nur an Waschmittel zu denken greift zu kurz! Beispielsweise Kosmetika und die unterschiedlichsten Reinigungsmittel kommen ebenfalls nicht ohne diese Molekülverbindung aus“, sagt Prof. Dr. Reinhard Schomäcker vom Institut für Chemie der TU Berlin. Als Experte für Tenside ist er Mitglied im Sonderforschungsbereich/ Transregio „Integrierte chemische Prozesse in flüssigen Mehrphasensystemen“ (InPROMPT) an der TU Berlin.

InPROMPT will neuartige Systeme entwickeln, um auf Basis nachwachsender Rohstoffe bereits bekannte Produkte in bestehenden Anlagen produzieren zu können. „Fette aus Raps oder Palmen haben andere chemische Bedingungen als das derzeit überwiegend verwendete Erdöl. Da wir dabei vor allem Flüssig/Flüssig-Systeme betrachten, spielen Tenside eine wichtige Rolle“, so Reinhard Schomäcker.

Tenside enthalten einen wasserlöslichen und einen Wasser abstoßenden Teil. So können sie zwei eigentlich nicht miteinander mischbare Phasen dennoch miteinander verbinden. Sie sind der Schlüssel, um Fett und Wasser zu mischen. Beim Waschen beispielsweise dringt das wasserfeindliche Ende in das Schmutzpartikel ein, der wasserfreundliche Teil ragt ins Wasser. Die Spannung zwischen Öl und Wasser verringert sich, die Bewegung löst die Schmutzpartikel aus der Faser, die sich mit dem Wasser verbinden. Das ist auch bei anderen chemischen Produkten mit Ölen aus nachwachsenden Rohstoffen nützlich. „Wenn man ein Pflanzenschutzmittel auf einem Acker gleichmäßig verteilen will, muss es in Wasser gelöst werden, das man sprühen kann. Tenside stabilisieren solche Emulsionen“, erklärt der Chemiker. „Unsere Forschungsziele beziehen sich einerseits auf die Substanzen, andererseits auf die Methoden.“ Die Chemiker wollen von der Vielzahl von Lösungsmitteln in der chemischen Forschung weg und ein umweltfreundliches und energiesparendes Mittel benutzen: Wasser. Dazu werden nun die richtigen Tenside gebraucht.

Bei InPROMPT sollen also neue nachwachsende Rohstoffe durch neue katalytische Reaktionen in die Wertschöpfungskette eingespeist und dabei gleichzeitig die Reaktionsmedien nur in Wasser plus Hilfsstoff gelöst werden, ohne andere Hilfsstoffe verwenden zu müssen. Die bisher verwendeten fossilen Rohstoffe gehen zur Neige und daher muss auf eine breitere Palette von Rohstoffen zurückgegriffen werden. Noch gibt es wenige Beispiele für einen Produktionsansatz mit wasserlöslichen Reaktionen im industriellen Maßstab. Lediglich die Emulsionspolymerisation, bei der durch Umwandlung in ein Polymer ein Kunststoff erzeugt wird, der als Latex bekannt ist.

Generell will man von einem übergroßen „Zoo“ mit Lösungsmitteln wegkommen. Der Einsatz vieler Mittel bedeutet, dass man die in Frage kommenden Tenside sammeln, herstellen, vorhalten und ihre Sicherheit gewährleisten muss. Außerdem müssten die anfallenden Nebenprodukte und Schadstoffe entweder rückgeführt oder entsorgt werden. „Eine Beschränkung ausschließlich auf Wasser würde zu einer unglaublichen Erleichterung führen. So weit sind wir zwar noch nicht, aber ich bin überzeugt, dass wir die Grenzen zwischen Öl und Wasser öffnen können“, so Prof. Schomäcker. Fakt ist, dass im Rahmen von InPROMPT bereits nachgewiesen werden konnte, dass diese Chemie prinzipiell möglich ist. „Jetzt brauchen wir noch viele zusätzliche Informationen, um diese Anwendung auch in den industriellen Prozess bringen zu können“, sagt Prof. Schomäcker.

Rudolf Kellermann / Quelle: Hochschulzeitung "TU intern", 1/2013

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