MultiBioPro – Auf der Suche nach Ausgangsstoffen für Bioraffinerien

EU fördert Erforschung neuer Biomaterialien aus Pappel und Baumtabak mit 5.770.992 Euro

18. Dezember 2012

Wenn den Erdölraffinerien bald das Öl ausgeht, werden sie vielleicht durch Bioraffinerien ersetzt. Bisher hapert es noch an geeigneten Ausgangsstoffen für die neuen Raffinerien. Im Rahmen des EU-Projekts „MultiBioPro“ arbeiten Wissenschaft und Wirtschaft zusammen um gemeinsam nach den besten Ausgangsstoffen für diese neuen Raffinerien zu suchen. Das Augenmerk liegt dabei nicht auf typischen Energiepflanzen, sondern auf Pappeln und einer baumartigen Tabaksorte, die extrem wassersparend ist und selbst in Wüstengebieten noch wachsen kann. Koordinator des Projekts ist Dr. Staffan Persson vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP).

Die bisherige Biotreibstoffproduktion ist stark in die Kritik geraten, da der Biosprit bisher ausschließlich aus den essbaren Teilen von Pflanzen gewonnen wird. In den Bioraffinerien von Morgen soll das alles anders sein. Statt Maiskolben und Zuckerrohr sollen pflanzliche Abfallprodukte in ihre Einzelteile zerlegt und unterschiedlichen Verwendungszwecken zugeführt werden. Auch der Umwidmung von Ackerland soll das ein Ende setzen, denn die Pflanzen, die die Ausgangsstoffe für die Raffinerien liefern sollen, sind keine typischen Ackerpflanzen sondern wachsen in ganz anderen Lebensräumen.

Baumtabak könnte auch in der Wüste wachsen, eine Konkurrenz zum Ackerbau besteht nicht

Ein Kandidat ist zum Beispiel der Baumtabak (Nicotiana glauca). Die Forscher des Konsortiums haben diese Pflanze auserkoren, weil sie auch bei extremer Trockenheit und auf nährstoffarmen Böden noch wächst und gedeiht. 200 Millimeter Niederschlag pro Jahr und Temperaturen von über 40 Grad Celsius würden den Bäumen nicht schaden und somit kämen als Anbaugebiete auch aride Wüstengebiete in Betracht, die für „normale“ Landwirtschaft nicht nutzbar wären.

Nicotiana glauca erzeugt weder Lebens- noch Genussmitte, stattdessen produziert die Pflanze große Mengen an Kohlenwasserstoffen. „Wir können die Kohlenwasserstoffe ganz einfach herausholen, indem wir die Blätter in ein geeignetes Lösungsmittel eintauchen“, beschreibt Dr. Alisdair Fernie vom MPI-MP die besonderen Eigenschaften der Pflanze. Diese Kohlenwasserstoffe können dann entweder direkt als Kraftstoff oder als Zusatzstoff eingesetzt werden um saubereren Treibstoff mit weniger Partikeln und Kohlenstoffmonoxid herzustellen.

Industriepartner testen welche Prozesse machbar und sinnvoll sind

Auch die schnell wachsenden Pappeln haben das Interesse der Forscher auf sich gezogen. „Wir interessieren uns hauptsächlich dafür, neue Einsatzmöglichkeiten für Abfallprodukte, wie zum Beispiel Baumrinde, zu finden. Außerdem arbeiten wir daran, die Zusammensetzung der Zellwand so zu verändern, dass sie sich künftig besser zur Herstellung von Biosprit eignet“, erklärt Dr. Staffan Persson einen Teil des Projekts. Der Holzstoff Lignin zum Beispiel, der bisher vor allem die Produktion von Biosprit aus Zellwänden behindert, wird aus sogenannten Phenylpropanoiden hergestellt. Bei einigen dieser Verbindungen sind gesundheitsfördernde Eigenschaften nachgewiesen worden, vermutlich liegt das an ihren antioxidativen Eigenschaften. „Wenn wir die Herstellung des unerwünschten Lignins verhindern, bleiben mehr Phenylpropanoide übrig“, erklärt Alisdair Fernie den doppelten Gewinn. „Aufgrund des steigenden Drucks auf die Landnutzung ist es höchst attraktiv, von einer Pflanze sowohl Treibstoff als auch medizinische Produkte ernten zu können. Im Falle von Nicotiana glauca ginge das sogar in Regionen, wo normaler Ackerbau nicht möglich ist.“

Im Rahmen des Forschungsprojekts MultiBioPro arbeiten Alisdair Fernie und Staffan Persson mit anderen Forschungseinrichtungen und Partnern aus der Industrie zusammen um herauszufinden, welche Prozesse auch im großen Maßstab realisierbar und ökonomisch sinnvoll sind. Für eine Förderdauer von vier Jahren stehen ihnen dafür knapp 5,8 Millionen Euro zur Verfügung.

MultiBioPro

Am Projekt MultiBioPro sind insgesamt elf Kooperationspartner beteiligt. Unter der Regie des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie arbeiten Wissenschaftler und Unternehmen aus Schweden, dem Vereinigten Königreich, Belgien, der Schweiz, Spanien und Deutschland zusammen um einzelne Komponenten aus Biomasse ihren bestmöglichen Verwendungszwecken zuzuführen. Ziel ist neben der Produktion von Kraftstoffen aus bisher ungenutzten Pflanzenteilen vor allem die Gewinnung gesundheitsfördernder Substanzen. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite des Projekts.