Neuartiges Waschmittel 27.07.2014, 07:58 Uhr

Kasseler Forscher waschen ihre Wäsche mit Sand

Es klingt fast zu schön, um wahr zu sein: Gewöhnlicher Sand ist der Rohstoff für ein effektives und umweltfreundliches Waschmittel, das an der Uni Kassel entwickelt wurde. Bevor jetzt jeder in den Baumarkt fährt: Für die Herstellung sind eine ganze Menge komplizierter Schritte notwendig. 

Waschaktion in einem Technik-Kaufhaus in Hamburg: Kasseler Forscher haben ein Waschmittel entwickelt, das auf gewöhnlichem Sand basiert. Es belastet nicht die Gewässer und baut sich in der Natur wieder in seine Bestandteile ab.

Waschaktion in einem Technik-Kaufhaus in Hamburg: Kasseler Forscher haben ein Waschmittel entwickelt, das auf gewöhnlichem Sand basiert. Es belastet nicht die Gewässer und baut sich in der Natur wieder in seine Bestandteile ab.

Foto: dpa

Kinder im Sandkasten, die ihre Kleidung spielerisch mit Matsch „waschen“, liegen nicht komplett falsch. Das jedenfalls legen die Ergebnisse einer Forschergruppe der Universität Kassel nahe, die Waschmittel auf Sandbasis hergestellt hat. Ganz so einfach ist es dann aber doch nicht: Auf dem Weg zum Flecklöser sind einige durchaus komplizierte Schritte zu bewältigen.

Am Ende steht jedoch das „silanol-basierte Tensid“, wie die Neuentdeckung heißt, und das kann alles, was waschaktive Substanzen können sollten: Tenside vereinen Flüssigkeiten wie zum Beispiel Öl und Wasser, die eigentlich nicht mischbar sind, indem sie die Oberflächenspannung reduzieren. So wird es möglich, zum Beispiel Fettflecken aus Kleidungsstücken zu lösen und mit Wasser wegzuspülen.

Das Zwischenprodukt ist der Trick

Um aus dem Sand ein Tensid herzustellen, muss er zunächst zu Silicium reduziert werden. Genau wie bei der Silikonherstellung wird dieses dann mittels Direktsynthese zu Organosiliciumverbindungen weiter umgesetzt. Dabei tritt ein Zwischenprodukt auf, ein sogenanntes Silantriol. Dieses – und das war entscheidend – synthetisierten die Kasseler Forscher zu einer besonders stabilen Variante, indem sie es ein wenig umbauten. Sie modifizierten den Stoff so, dass er stabil genug ist, um sich nicht von selbst zu verändern, und dabei in der Lage ist, Fett in Wasser zu lösen.

Verladung des Waschmittels Henkel: Kasseler Forschern ist es gelungen, aus normalem Sand Tenside herzustellen. Sand als Basis für Waschmittel ist praktisch unbegrenzt vorhanden.

Verladung des Waschmittels Henkel: Kasseler Forschern ist es gelungen, aus normalem Sand Tenside herzustellen. Sand als Basis für Waschmittel ist praktisch unbegrenzt vorhanden.

Foto: dpa

„Unser silanol-basiertes Tensid reduziert die Oberflächenspannung von Wasser in vergleichbarem Maße wie andere bekannte Tenside“, sagt Prof. Rudolf Pietschnig, Leiter des Fachgebiets Chemische Hybridmaterialien an der Universität Kassel. Damit sei es grundsätzlich gut geeignet, um zukünftig als Kernbestandteil von Waschmitteln, Seifen und Spülmitteln verwendet zu werden.

Gemeinsam mit seiner Mitarbeiterin Dr. Natascha Hurkes vom Institut für Chemie und seiner interdisziplinären Forschungsgruppe der Universitäten Kassel und Graz hat er die Ergebnisse jetzt im Fachmagazin „Chemistry“ veröffentlicht. Ganz einfach sei das Verfahren jedoch nicht gewesen, gibt er zu. In diesem Umstand vermutet er auch den Grund, warum bisher noch niemand darauf gekommen ist, waschaktive Substanzen aus Sand herzustellen, obwohl Silantriole bereits seit einem halben Jahrhundert erforscht werden.

Neues Waschmittel belastet nicht die Umwelt

Dabei liegen die Vorteile auf der Hand. Der Rohstoff – gewöhnlicher Quarzsand – ist in rauen Mengen vorhanden: Er besteht aus Silicium und Sauerstoff, den zwei häufigsten chemischen Elementen der Erdkruste.

Prof. Rudolf Pietschnig von der Universität Kassel hat das neue Verfahren zur Herstellung von Tensiden aus Sand entwickelt.

Prof. Rudolf Pietschnig von der Universität Kassel hat das neue Verfahren zur Herstellung von Tensiden aus Sand entwickelt.

Foto: Universität Kassel

Außerdem ist das neue Tensid anders als phosphathaltige Waschmittel nicht umweltschädlich: Es lässt Gewässer nicht umkippen, indem es sie mit algenfördernden Nährstoffen anreichert, sondern wird in der Umwelt oder bei Verbrennung einfach wieder zu Siliciumdioxid, Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Daneben ist es nicht giftig für menschliche Zellen, wie die Forscher in Test nachgewiesen haben.

Auch die industrielle Produktion sei gerade in Deutschland gut möglich, glaubt Pietschnig: „Deutsche Unternehmen sind bei der Organosiliciumchemie traditionell gut aufgestellt.“ Natürlich müsse man den Prozess noch wirtschaftlich optimieren: Bisher gebe es nur Erfahrung in der Herstellung von laborüblichen Mengen.

Von Judith Bexten

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