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Wenn aus Stärke Klebstoff wird

Umweltfreundliche Klebstoffe kann man aus Stärke herstellen. Wie das geht, erforschen TU Wien, BOKU und das Forschungszentrum Wood-Kplus nun gemeinsam mit Firmenpartnern.

Im Synthesechemie-Labor

Projektmitarbeiter Hubert Kalaus vor einer Reaktionsapparatur für das BioSet Projekt

Projektmitarbeiter Hubert Kalaus vor einer Reaktionsapparatur für das BioSet Projekt

Gute Klebstoffe sind in vielen Industriebranchen wichtig – etwa in der Möbelproduktion, oder auch im Baubereich. Im universitätsübergreifenden Forschungsprojekt „BioSet“ wird nun untersucht, wie man solche Klebstoffe auf umweltfreundliche Weise auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugen kann. Als Ausgangsstoffe soll Kartoffel-, Mais- oder Weizenstärke dienen.

Das Projekt BioSet ist eine Kooperation der TU Wien, der Universität für Bodenkultur (BOKU) und dem Forschungszentrum Wood-Kplus, außerdem sind die Firmenpartner Agrana, Metadynea und Murexin beteiligt. Das Projekt wird im Rahmen des niederösterreichischen FTI-Programmes gefördert und hat das Ziel, innovative Einsatzmöglichkeiten für nachwachsende Rohstoffe zu finden.

Die Chemie der Kohlenhydrate

„Unsere Aufgabe ist es, modernste Synthesechemie-Methoden zu entwickeln, um Zuckermoleküle zu modifizieren. Speziell beschäftigen wir uns in diesem Projekt damit, Stärke zu veredeln“, sagt Dr. Christian Stanetty vom Institut für Angewandte Synthesechemie (IAS), der als Projektmanager auch für den wissenschaftlichen Projektteil an der TU Wien verantwortlich ist.

Die Chemie der Kohlenhydrate ist ein komplexes Feld. Oft hat man es dabei mit langwierigen und komplizierten Synthesewegen zu tun, bei denen viele chemische Schritte notwendig sind. Diese Verfahren sind oft wenig effizient. Aktuelle Konzepte der organischen Chemie erlauben aber neue Arten von Stoffumwandlungen, mit denen sich manche technologische Probleme lösen lassen.

So gibt es etwa kombinierte Verfahren aus chemischen Reaktionen und dem Einsatz von Enzymen (Biokatalysatoren). An der TU Wien verbessert man diese Verfahren nun so, dass sie sogar unter sehr milden Bedingungen ablaufen können. Das erfordert Anpassungen in vielen Details: Der Schlüssel zum Erfolg liegt im Einsatz von interdisziplinären Methoden, die auch eine entsprechend fachübergreifende und technisch orientierte Ausbildung voraussetzen.

Grüne Chemie

Wenn man heute von „grüner Chemie“ spricht, meint man nicht nur die Verwendung natürlich gewonnener Ausgangsstoffe. Es geht dabei auch um die Umweltverträglichkeit der eingesetzten Reaktionen, um Prozess- und Produktionssicherheit, um Energiebedarf, Ressourcenschonung und Stoffrückgewinnung.

„Früher gab es das Klischee von der rauchenden und stinkenden Chemie, die Umweltprobleme verursacht“, sagt Prof. Marko Mihovilovic, Vorstand des IAS und administrativer Verantwortlicher des BioSet-Projektes an der TU Wien. „Heute bietet die grüne Chemie neue und radikal innovative Lösungen, ohne dass wir auf die Produkte verzichten müssen, die uns in unserer technologisch orientierten Gesellschaft so wichtig geworden sind.“

Nicht nur an Universitäten, sondern auch in der Industrie hat sich längst die Überzeugung durchsetzt, dass man in der chemischen Produktion auf die Umwelt achten muss: „Nachhaltigkeit in den Produktionsverfahren wird auch für viele österreichische Industriepartner immer wichtiger, und dafür entsteht nun unter dem Begriff der Grünen Chemie ein neues, ganzheitliches Konzept“, erklärt Marko Mihovilovic. Damit wird ein wichtiger Schritt in Richtung einer ressourcenneutralen Kreislaufwirtschaft gesetzt.