Kunststoffe, Medikamente, Farben, Kosmetika, Reinigungsmittel etc. - das moderne Leben ist ohne die Produkte der petrochemischen Industrie undenkbar. Oder?
Der Kugelschreiber, mit dem ich ein paar Notizen mache: aus Plastik. Die schwarze Farbe, mit der ich schreibe: synthetisch. Das Papier, auf dem ich meine Gedanken niederlege: natürlich chlorfrei gebleicht - mit Peroxoessigsäure. Auch das ein Produkt der Petrochemie. So unscheinbar das Erdöl in unserem Alltag präsent sein mag, so unverzichtbar ist es doch. Ein Tag ohne Erdöl? Gänzlich unmöglich!
Gleichzeitig steigen die Preise für das schwarze Gold rasant. Letztes Jahr wurde die Rekordmarke von 70 Dollar pro Fass durchbrochen. Heute liegt der Preis bei 135 Dollar. Eigentlich ist das ein sehr deutliches Zeichen, dass der Rohstoff endlich und die Erdölwirtschaft nicht nachhaltig ist. Das trifft auch auf viele der existierenden chemischen Synthesen zu, bei denen manchmal große Mengen an Abfallstoffen anfallen. Einige nehmen diese Problematik bereits sehr ernst und arbeiten an einer anderen Chemie: einer grünen Chemie (siehe Infokasten).
Chemikalien aus Biomasse
Das US Department of Energy etwa hat sich bereits 2004 ernsthafte Gedanken darüber gemacht, wie eine Chemie auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen aussehen könnte. In ihrem Bericht "Top Value Added Chemicals from Biomass" identifiziert die amerikanische Behörde zwölf Chemikalien, die sich aus Biomasse herstellen lassen und die als Grundbausteine für viele weitere wertvolle Chemikalien hergenommen werden können. Das heißt: Analog zu den acht bis neun Grundstoffen, aus denen die Petrochemie zurzeit ihre unzähligen Verbindungen herstellt, könnten aus diesen zwölf, aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnenen Bausteinen eine ganze Bibliothek von Chemikalien aufgebaut werden. Technisch wäre wohl vieles schon machbar - die chemischen Reaktionen zu Umwandlung und Aufbau der Chemikalien sind ja oft die gleichen. De facto existiert die alternative Chemikalien-Bibliothek nur in Ansätzen. Der Grund dafür ist einfach: Die petrochemischen Produkte sind - trotz des massiven Anstiegs des Erdölpreises - immer noch um vieles billiger.
Erste Bioraffinerie
Doch vielleicht ist die Baukasten-Idee der Amerikaner ja verfehlt. In Oberösterreich wird zurzeit die "weltweit erste Bioraffinerieanlage" realisiert. Die Pilot-Anlage soll ab Herbst in Betrieb gehen und - wenn alles klappt - sich auch rechnen. Hier wird keiner der von den Amerikanern vorgeschlagenen zwölf Grundbausteine produziert. "Wir machen Biogas, das wir in Strom verwandeln; gleichzeitig extrahieren wir verschiedene chemische Produkte", erklärt Horst Steinmüller, der dem Millionenprojekt als Geschäftsführer vorsteht. Konkret werden aus dem Saft von Gras Milchsäure und ein Gemisch aus Aminosäuren gewonnen. Ersteres wird in Ethyllactat umgewandelt und so etwa als biologisch abbaubares Lösungsmittel in Lacken eingesetzt. Die Aminosäuren wiederum finden in Nahrungsergänzungsmitteln und kosmetischen Produkten Verwendung. Der restliche Feststoff geht in eine Biogasanlage. Das daraus gewonnene, auf Erdgas-Qualität augereinigte Biogas ist - nach Abzug der Erlöse aus den chemischen Produkten - mit 2 bis 5 Cent pro kWh ungefähr so billig wie Erdgas. Trotzdem bezeichnet Steinmüller die Gewinnung von Ökoenergie als "das Nebenprodukt".
Das Herzstück der Anlage sind die speziellen Verschaltungen und Aneinanderreihung von diversen Aufreinigungsmethoden. Dazu Steinmüller: "Das mit den zwei Produkten - der Milchsäure und den Aminosäuren - ist erst der Anfang. Im Gras stecken noch viele andere Stoffe, die einen höheren wirtschaftlichen Ertrag versprechen: Etwa Carotinoide oder Vitamin B2." Solch wertvolle Stoffe sollen in Zukunft mit tatkräftiger Hilfe der Forschungspartner - dem Joanneum Research und BiorefSYS - aus dem Gras herausgelöst werden. Das ist keine leichte Aufgabe, wie Steinmüller betont. Denn: "Der Silage-Saft ist ein viel komplexerer Stoff als etwa ein von Bakterien verstoffwechselter Zucker."
Wenn auch an ganz anderen Stoffen interessiert, arbeitet Hanswerner Mackwitz von Alchemia Nova mit einem sehr ähnlichen Ansatz: "Energie daraus zu gewinnen, es in eine Biogasanlage zu schmeißen: das ist doch die allerletzte Lösung. Unsere Aufgabe muss es sein, die stoffliche Eleganz der Natur zu erkennen - und sie für unsere Zwecke zu nutzen." Im großen Stile will Mackwitz das auch ab Herbst machen: In Güssing wird er "das erste saubere Kernkraftwerk" bauen. "Natürlich kommt darin weder Uran noch Plutonium zum Einsatz", erklärt Mackwitz und fügt hinzu: "Ich arbeite mit Kernen von Zwetschken, Pfirsichen, Marillen und Kirschen."
Das saubere Kernkraftwerk
Was für andere bloß noch Müll darstellt, ist für Mackwitz ein wertvoller Rohstoff. Die Hartschale lässt sich verschieden fein mahlen und unterschiedlich einsetzen: Als Sandstrahlmittel, um Flugzeuge zu reinigen oder Graffiti zu entfernen. Als Schleifmittel in Zahnpasta. Als Zusatzstoffe für Autoreifen. Oder auch gepresst als Fußbodenmaterial. Und aus den Kerninneren lassen sich diverse Öle vom Feinsten gewinnen. Sie können in der Haute Cuisine eingesetzt werden, oder in der Kosmetik, oder in Massageölen. Aus dem Presskuchen lassen sich noch weitere Aromen extrahieren. Der Rest soll in Zusammenarbeit mit dem Schokoladehersteller Zotter zu einem exquisten Müsliriegel verarbeitet werden. Analog zu Marzipan spricht Mackwitz von einem "Marillopan, Cherrypan oder Prunipan". Insgesamt sollen so 10.000 Tonnen Kerne pro Jahr verwertet werden. Dass sich damit gewinnbringend wirtschaften lässt, davon ist Mackwitz überzeugt: "Ich hätte keine Investorengruppe für das Projekt gefunden, wenn ich im Businessplan nicht hätte nachweisen können, dass ich im fünften Jahr eine Rendite von acht bis zehn Prozent machen kann." Das Kernkraftwerk ist vielleicht das ehrgeizigste Projekt, das Mackwitz verfolgt, doch es ist nicht das einzige. So arbeitet der erfinderische Tausendsassa derzeit auch an einem Haarfärbemittel auf Basis einer Naturfarbstoff-Kombination.
Suchen, nicht konstruieren
Sein Zugang ist ungewöhnlich für einen, der zwanzig Jahre lang als organischer Chemiker in der Industrie gearbeitet hat: "Die Devise heißt: Suchen vor dem Konstruieren. Wir machen keine wahnsinnigen Aufbausynthesen mehr. Wir screenen die Vielfalt, bis wir auf die richtige Pflanze, respektive das richtige System stoßen. Dann borgen wir uns diese kluge Struktur und verändern sie vielleicht ein wenig. Aber nur so weit, dass sie im natürlichen Kohlenstoff-Kreislauf integriert bleibt." Das garantiert, dass der Stoff auch weiterhin biologisch abbaubar ist. "PET-Flaschen, die 500 Jahre halten, sind doch Unsinn", wettert Mackwitz und meint weiters: "Kunststoffe aus Polymilchsäure, das ist die Zukunft." Ein entsprechendes Bio-Plastiksackerl hat er letztes Jahr in einer großen Aktion mit einer Supermarktkette unters Volk gebracht. Seine Produkte - so scheint es - kommen an. Und vielleicht beginnt tatsächlich bald das große Umdenken. Mackwitz jedenfalls ist zuversichtlich: "Die Erdölpreise kommen uns entgegen. Das wird den Wechsel auf die grüne Chemie beschleunigen."
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