Nachhaltig und wirtschaftlich 05.02.2014, 11:20 Uhr

Bio-Nylon: Bakterien sollen Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren

Saarbrücker Biotechnologen wollen Bio-Nylon produzieren. Sie haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich der Kunststoff Nylon aus nachwachsenden  Rohstoffen herstellen lässt. Wichtigste Helfer dabei sind Mikroorganismen. Die Bakterien können auf einem bestimmten Stoffwechselweg die Vorstufe zu Nylon erzeugen. Erste Analysen des Bio-Nylons zeigen die Nachhaltigkeit und Rentabilität der neuen Methode auf.

Die Saarbrücker Biotechnologen nutzen bereits Stoffwechselwege von Bakterien, um die Aminosäure Lysin (Foto) herzustellen.

Die Saarbrücker Biotechnologen nutzen bereits Stoffwechselwege von Bakterien, um die Aminosäure Lysin (Foto) herzustellen.

Foto: AG Wittmann

Nylon ist einer der weltweit wichtigsten Kunststoffe, der für viele Verbundwerkstoffe und auch beim Autobau benötigt wird. Die Vorstufe zum Nylon ist die Adipinsäure. Diese wird bislang noch aus Erdöl und dazu mit hohem Energieverbrauch hergestellt. Professor Christoph Wittmann von der Universität des Saarlandes und sein Team arbeiten daran, diese Adipinsäure auf alternativem Wege zu produzieren. „Adipinsäure hat in den vergangenen Jahrzehnten vor allem als Baustein für Nylon-Kunststoffe, aber auch für Lebensmittelzusätze, Pharmazeutika, Dünger und Pflanzenschutzmittel einen Weltmarkt von jährlich mehreren Milliarden Euro pro Jahr erreicht“, erklärt Projektleiter Wittmann.

Bakterien können aus Lignin Adipinsäure herstellen

Alternativ zu Heizöl und Benzin wollen die Wissenschaftler die Adipinsäure aus dem Abfallstoff Lignin gewinnen. Dafür wollen sie bestimmte Bakterien verwenden, die aus dem Lignin die Vorstufe Adipinsäure herstellen können. „In einer chemischen Nachbehandlung, einer sogenannten Hydrierung, wollen wir diese Vorstufe direkt in Adipinsäure umwandeln und daraus dann den hochwertigen Kunststoff zusammenbauen – vollständig biobasiert aus Abfallstoffen“, so Wittmann.

Christoph Wittmann, Professor für Systembiotechnologiean der Saar-Uni.

Christoph Wittmann, Professor für Systembiotechnologiean der Saar-Uni.

Quelle: Wittmann

Lignin, auch Holzstoff genannt, entsteht bei der Herstellung von Biotreibstoffen und in der Holz- und Papierindustrie. Bisher findet es keine Verwendung und wird daher meist verbrannt.
In der Natur kommen Lignine in Bäumen vor. Dort haben sie die Aufgabe für die Festigkeit der pflanzlichen Gewebe zu sorgen, so dass die Stabilität der Pflanzen gewährleistet ist.

Verfahren für die Industrie optimieren

Die Biotechnologen wollen ihr entwickeltes Verfahren so optimieren, dass es künftig in der Industrie eingesetzt werden kann. „Wir werden daran arbeiten, dass die Bakterien als maßgeschneiderte Zellfabriken den natürlichen Kunststoff mit hoher Ausbeute und Reinheit fertigen“, erläutert Wittmann.

Unterstützt wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit insgesamt 1,4 Millionen Euro in den kommenden drei Jahren.

Weltweit suchen Forscher Alternativen zu Benzin und Heizöl. Auch Professor Wittmann arbeitet seit vielen Jahren daran, mikrobiologische Verfahren zu entwickeln, um Wirkstoffe und Chemikalien auf Basis nach ökologischen nachwachsenden Stoffen herzustellen. 

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