Mit der Innovationsallianz Biotenside haben sich Firmen und Forschungseinrichtungen in einer strategischen Allianz zusammengeschlossen, um nachhaltige und skalierbar herstellbare biotechnologische Alternativen zu chemisch synthetisierten Tensiden aus fossilen Rohstoffen zu finden.
Dafür erforschen und entwickeln wir in der Allianz die Herstellung von Biotensiden mit biotechnologischen Methoden ausgehend von heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen und untersuchen systematisch deren Anwendungspotenziale – etwa Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Pflanzenschutz und als Schmierstoffadditive.
Zunächst wurden die Bereitstellung regional verfügbarer zucker-, fett- und ölhaltiger Rohstoffe betrachtet, verschiedenste Mikroorganismen zur Herstellung unterschiedlicher Biotensidklassen wie Glykolipide und Lipopeptide untersucht, vielversprechende Kandidaten für eine anschließende Prozessentwicklung im Labormaßstab ausgewählt und die Biotenside bereitgestellt und anwendungstechnisch untersucht. Es wurde somit der gesamte Lebenszyklus des Tensids abgebildet. Begleitet wurden die Arbeiten durch eine akademische Einrichtung, die auf LCAs spezialisiert ist.
Anschließend wurden sukzessive die Fermentations- und Aufarbeitungsprozesse hinsichtlich robuster und regelbarer Prozesse und vereinfachter Aufarbeitungsmethoden weiterentwickelt, um eine schrittweise Skalierung der Prozesse in einen Maßstab von 40 L Arbeitsvolumen und darüber hinaus zu ermöglichen. Im Bereich der Fermentation wurden Fütterungskonzepte entwickelt, um die Konzentrationen und Ausbeuten der Biotenside zu erhöhen. In diesem Zusammenhang wurden auch Technologien wie Raman-Spektroskopie und Soft-Sensorik eingesetzt, um die Prozesse besser zu charakterisieren und zu automatisieren. Auch das komplexe Phänomen der Schaumbildung im Bioreaktor wurde untersucht und teilweise sogar für die Produktabtrennung genutzt.
Durch die Bereitstellung größerer Mustermengen für unsere Anwenderfirmen konnten umfangreiche physiko-chemische Untersuchungen der Biotenside durchgeführt werden. In einem breit angelegten Screening wurden von unterschiedlichen Anwendern die verschiedenen Biotenside hinsichtlich ihrer Eignung geprüft. Die Testungen reichten vom technischen Einsatz (Pflanzenschutz, Feuerlöschschaum) über die Verwendung in Home Care Produkten (MGSM, Waschmittel, Reiniger) bis zur Prüfung in Personal Care Formulierungen (Emulsionen, Schäumende Produkte).
In einem Tandemvortrag möchten wir die Innovationsallianz Biotenside und die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse vorstellen.
