Gewinnung von Capron- und Caprylsäure Chemikalien aus der Biogasanlage: Leipziger Forscher bringen Pilotanlage an den Start

Quelle: Pressemitteilung

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Wie lassen sich Chemikalien für die Bioökonomie im großen Maßstab aus regionalen Reststoffen erzeugen? Dieser Frage geht ein Forscherteam des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) sowie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) zusammen mit Industriepartnern im neu gestarteten Projekt Cap-Up nach.

Mit dem vorgestellten Verfahren kann die Produktpalette von Biogasanlagen entscheidend erweitert und eine zusätzliche Wertschöpfung generiert werden.
Mit dem vorgestellten Verfahren kann die Produktpalette von Biogasanlagen entscheidend erweitert und eine zusätzliche Wertschöpfung generiert werden.
(Bild: DBFZ)

Mittelkettige Carbonsäuren wie Capron- und Caprylsäure sind hochwertige Spezialchemikalien mit einem sehr breiten Anwendungsspektrum im Schmiermittelsektor, in Pharmaka, Kosmetika, Futter- oder Lebensmitteln. Derzeit werden sie vor allem aus Palmkern- und Kokosöl gewonnen, in denen sie jedoch in nur geringer Konzentration enthalten sind. Eine umweltfreundlichere, alternative Herstellungsweise stellt die Produktion mittels anaerober Fermentation aus agroindustriellen Abfällen und Reststoffen dar.

Das vom DBFZ und UFZ gemeinsam entwickelte Verfahren basiert auf einem anaeroben Fermentationsprozess, in dem komplexe Substrate ohne kostenintensive Vorbehandlung eingesetzt werden können. Diesem Prozess folgt eine Abtrennungs- und Aufreinigungskaskade, welche die Gewinnung der mittelkettigen Fettsäuren aus der Fermentationsbrühe zum Ziel hat. Anschließend können die Produkte, je nach Anwendungsfeld, zu unterschiedlichen chemischen Verbindungen (z. B. Estern) weiterverarbeitet werden.

Im vom BMKW geförderten Vorhaben Cap-Up soll als nächster Schritt die Demonstration des Verfahrens an einer Multi-Purpose-Anlage des DBFZ auf TRL 5-6 (Technology Readyness Level) skaliert und die erzeugten Mustermengen in umfangreichen Produkttests untersucht werden. Neben dem DBFZ und dem UFZ sind als Industriepartner die GNS – Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung (Koordinator) sowie Balance Erneuerbare Energien, VNG, Fuchs Lubricants Germany und die Kelterei Sachsenobst am Forschungsvorhaben beteiligt. Mit dem vorgestellten Verfahren kann die Produktpalette von Biogasanlagen entscheidend erweitert und eine zusätzliche Wertschöpfung generiert werden. Dies bietet Betreibenden von Biogasanlagen neue Geschäftsmodelle, die helfen, die Anlagen auch in Zukunft wirtschaftlich zu betreiben.

Das zugrundeliegende Verfahren zur Produktion der Fettsäuren Capron- und Caprylsäure aus regionaler Biomasse basiert auf dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Vorhaben „Bio-basierte Capron- und Caprylsäure – Herstellung, Aufreinigung, Vermarktungsstrategie – Cap-Acidy“. Für ihre Entwicklung des Prozesses wurden die Wissenschaftlerinnen Maria Braune (DBFZ) und Dr. Heike Sträuber (UFZ) im Jahr 2019 bereits mit dem Biogas-Innovationspreis der Deutschen Landwirtschaft ausgezeichnet.

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