14 Februar 2006

Degussa: Nachwachsende Rohstoffe immer stärker genutzt

Chemiebausteine von Mutter Natur

Die Degussa AG, Düsseldorf, will Vorbilder und Vorleistungen der Natur immer stärker nutzen. “In einem Fünf-Jahreshorizont wollen wir den Umsatzanteil nachwachsender Rohstoffe im Degussa Konzern von heute fünf Prozent auf rund zehn Prozent steigern. Je nach Entwicklung der Rohstoffkosten könnte dieser Anteil in zehn Jahren durchaus 20 Prozent betragen”, erklärt der Vorstandsvorsitzende Prof. Utz-Hellmuth Felcht.

Von der Natur zu lernen, ihre Kreativität zu nutzen, war schon immer eine gute Idee. Geradezu genial, wie Pflanzen sich zum Beispiel in die Höhe schwingen oder aus dem Sonnenlicht Energie speichern. Kein Wunder also, wenn angesichts explodierender Tankstellen- und Heizölrechnungen das Interesse an Pflanzen als Energiequelle und Rohstoffbasis deutlich zunimmt.

Kraftstoffe aus Raps und Soja, Chemikalien aus Zuckerrohr und Kartoffeln, Kunststoffe aus Mais und Rüben – die Nutzungsmöglichkeiten für nachwachsende Rohstoffe werden immer zahlreicher. “Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in der chemischen Industrie wird eines der wichtigsten Forschungsthemen in den nächsten Jahren”, unterstreicht Dr. Alfred Oberholz, im Degussa Vorstand für Forschung und Entwicklung verantwortlich.

Insbesondere die weiße Biotechnologie eröffnet neue Wege, nachwachsende Rohstoffe zu nutzen. Degussa unterstreicht ihre ehrgeizigen Ziele in der weißen Biotechnologie mit dem neuen Science to Business Center Bio, das zum 1. Januar 2006 gegründet wurde. Das Unternehmen investiert bis zum Jahr 2010 hierfür in Marl 50 Mio. Euro.

In hochmodernen Labors und Technika sollen rund 60 eigene Forschungsmitarbeiter gemeinsam mit Hochschulen und industriellen Kooperationspartnern neue biotechnologische Produkte und Prozesse auf Basis natürlicher Rohstoffe auf den Weg bringen.

Schon heute nutzt Degussa entsprechende Verfahren, um beispielsweise Aminosäuren sowohl für die Tierernährung als auch für die klinische Ernährung vom Menschen – wie durch Infusionslösungen – herzustellen. Zudem dienen Aminosäuren als spezielle Bausteine für Medikamente. Auf der anderen Seite ermöglicht das Unternehmen den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen: So ist der Geschäftsbereich Building Blocks weltweit führender Anbieter von Katalysatoren (Alkoholate), die zur Produktion von Biodiesel unabdingbar sind.

Prinzip des Bierbrauens auch für Spezialchemie

Eine Schlüsselrolle für künftige Biotechnologie-Produkte nimmt die langjährige Erfahrung der Degussa in der Fermentationstechnologie ein. Seit 20 Jahren betreibt das Unternehmen im heutigen Geschäftsbereich Feed Additives Forschung zur fermentativen Herstellung von Aminosäuren und hat dabei viele bahnbrechende technische Entwicklungen auf diesem Gebiet begleitet.

Zudem besteht umfassende Erfahrung in der Entwicklung und im Betrieb von Fermentationsprozessen bis in den industriellen Großmaßstab. Seit zwei Jahren arbeitet darüber hinaus das Projekthaus ProFerm als geschäftsbereichsübergreifendes Kompetenzzentrum für Fermentationsprozesse. “Schwerpunkt unserer Aktivitäten ist die Herstellung von Spezialchemikalien mit den Forschungsgebieten Food und Pharma-Aminosäuren, bioaktive Inhaltsstoffe in Kosmetika, Verdickungsmittel und Hochdurchsatzverfahren”, so Dr. Andreas Karau, Leiter von ProFerm.

Bei Fermentationsprozessen wird biologisches Material in einem Reaktor mit Hilfe von Mikroorganismen umgesetzt, die wiederum natürlichen Ursprungs, teilweise aber modifiziert sind. Im Prinzip werden derartige Verfahren z.B. zum Bierbrauen seit Jahrhunderten genutzt. Dennoch lassen sich diese Prozesse und die dafür benötigten Mikroben immer wieder verbessern.

So können Bakterien durch neue Erkenntnisse bei intrazellulären Abläufen zu immer neuen Höchstleistungen maßgeschneidert werden. Danach sind sie in der Lage, z.B. Zucker direkt in komplexe hochwertige Produkte umzuwandeln. Vor diesem Hintergrund entwickeln bereits heute Mitarbeiter bei ProFerm und bei Feed Additives neuartige Bakterienstämme und Fermentationsprozesse.

Biokatalysatoren und Enzyme als “Beschleuniger”

Eine große Bedeutung haben dabei Biokatalysatoren oder Enzyme, die die gewünschten Reaktionen sozusagen anschieben und in die beabsichtigte Richtung steuern. Diese Enzyme wandeln den “Rohstoff” in hochwertige Verbindungen um und werden durch gezielte genetische Veränderungen für ihren technischen Einsatz verbessert. Die “Beschleuniger” werden meist durch Hefen, Pilze oder Bakterien hergestellt.

So lassen sich z.B. aus cellulosehaltigen Biomasseabfällen verwertbare Zuckermoleküle gewinnen, die dann in Fermentationsprozessen zu vielfältigen Produkten wie Aminosäuren, Vitaminen, Organische Säuren wie Zitronensäure und Milchsäure oder Bioethanol umgesetzt werden.

Von den Experten der Degussa wurden im Service Center Biokatalyse in Hanau sogar Methoden entwickelt, gleich mehrere Enzyme und notwendige Co-Faktoren in so genannten Designerzellen unterzubringen, die dann komplette Reaktionssysteme zum Laufen bringen. Die Service-Einrichtung, die aus dem Projekthaus Biotechnologie hervorgegangen ist, beschäftigt sich intensiv mit derartigen Enzymoptimierungen und -produktionen und kann innerhalb der Degussa, aber auch von externen Kunden in Anspruch genommen werden.

Kein Zweifel: Der Trend geht dahin, die Syntheseleistung der Natur intelligent zu nutzen. Das gilt gerade angesichts der sich weiter verschärfenden globalen Knappheit bei den fossilen Energieträgern. Die natürlichen Produktionsprozesse zeichnen sich insbesondere durch geringeren Rohstoff- und Energieeinsatz sowie weniger Abfälle und Nebenprodukte aus. Und genau das sind Merkmale einer nachhaltigen Chemie.

“Wir überprüfen die Verwendung nachwachsender Rohstoffe systematisch bei allen Projekten. Sie haben überall dort eine Chance, wo sie spezifische Vorteile ergeben – also letztlich Kosten sparen oder Produkte ermöglichen, die anders gar nicht oder nur sehr schwer zugänglich wären”, erklärt Dr. Stefan Nordhoff, Koordinator für nachwachsende Rohstoffe bei Degussa.

(Vgl. Meldung vom 2006-01-11.)

Source: Degussa-Pressemeldung vom 2006-02-14.

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