LipoPep: Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen

Im Alltag begegnen sie uns ständig: Tenside. Die waschaktiven Substanzen bilden den Kern von Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Körperpflegeprodukten. Sie sorgen dafür, dass sich Schmutzpartikel von der Haut, Kleidung oder von Oberflächen lösen. Viele dieser Tenside werden auf der Basis von Erdöl oder tropischen Ölen hergestellt. Um hier eine nachhaltige Alternative zu schaffen, untersuchen die Forscher*innen des Verbundprojekts „LipoPep“, wie sich nachwachsende Rohstoffe aus heimischen Pflanzen zur Herstellung nutzen lassen, darunter Sonnenblumen, Raps und Lupinen.

Dafür arbeiten die Wissenschaftler*innen eng mit Kolleg*innen der BASF Personal Care and Nutrition GmbH sowie der Henkel AG & Co. KGaA zusammen (s. Interview). Während BASF einer der führenden Hersteller von biobasierten Tensiden ist, zählt Henkel zu den Marktführern im Bereich von Körper- und Haarpflegeprodukten sowie von Wasch- und Reinigungsmitteln. Für beide Unternehmen sind gut abbaubare Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen ein wichtiger Teil ihrer Nachhaltigkeitsstrategie.

Verbundprojekt “LipoPep”: Forschen für eine „grünere“ Chemie

Im Sinne einer „Grünen Chemie“ steht für die beteiligten Wissenschaftler*innen indes noch ein weiteres Ziel im Vordergrund. „Da Tenside in großen Mengen produziert werden und in die Umwelt gelangen, wollen wir im Rahmen des Projektes nicht nur biobasierte Produkte entwickeln, sondern dabei auch die Syntheseverfahren selbst nachhaltiger gestalten“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Ulrich Schörken, Professor für Green Chemistry an der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln.

Die Schwerpunkte sind dabei klar verteilt. „Unsere Zielprodukte sind Lipopeptide, die sich durch ihre gute Hautverträglichkeit auszeichnen“, so Prof. Schörken. Prof. Dr. Petra Siegert vom Campus Jülich der FH Aachen ergänzt: „Wir wollen in Jülich neue Enzyme für diese Reaktion entwickeln und gemeinsam mit den Forscher*innen der TH Köln umweltfreundliche biokatalytische Synthesen entwickeln.“ Die physikochemische Charakterisierung, wie zum Beispiel das Schaumvermögen der neuen nachhaltigen Biotenside, erfolgt am Campus Leverkusen der TH Köln.

Gefördert wird das Projekt über das Programm „FHprofUnt“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit 600.000 Euro. Es soll die Expertise der TH Köln in den Bereichen Biotechnologie und Green Chemistry weiter stärken sowie eine langfristig orientierte, interdisziplinäre Forschung im Bereich nachhaltiger Prozesse etablieren.

3 Fragen an Prof. Dr. Ulrich Schörken, Projektleiter „LipoPep“

Herr Prof. Dr. Schörken, im Projekt „LipoPep“ erforschen Sie, wie sich nachwachsende Rohstoffe zur Herstellung von Tensiden nutzen lassen. Neben der TH Köln und der FH Aachen sind auch die BASF Personal Care and Nutrition GmbH sowie die Firma Henkel beteiligt. Wie sieht die Zusammenarbeit konkret aus?

Prof. Dr. Schörken: Die Etablierung neuer Synthesewege zur Herstellung und initialen Charakterisierung der biobasierten Tenside wird durch Doktoranden an den beiden Hochschulen erforscht. In regelmäßigen Abständen finden Projektmeetings mit den Industriepartnern statt, in denen die neuesten Entwicklungen diskutiert werden. Im weiteren Projektverlauf ist geplant, dass die Industriepartner Tensid-Muster zur Charakterisierung und Bewertung von den beiden Hochschulen erhalten.

Inwieweit ergänzen sich hierbei Wissenschaft und Wirtschaft?

Schörken: Es ist wichtig, das Know-how der Industriepartner für die Syntheseentwicklungen an den Hochschulen zu nutzen. Unsere Partner sind Experten im Bereich der Produktion und Anwendung biobasierter Produkte in Körperpflege-, Wasch- und Reinigungsmitteln und können somit die Einsatzfähigkeit der neuen Produkte sehr gut einschätzen. Die gemeinsame Entwicklung ist daher ein sich wiederholender Prozess aus Produktbewertung und Produkt- bzw. Prozessoptimierung, der zu einem verkaufsfähigen Produkt führen soll.

Inwieweit können die beteiligten Unternehmen von den Erkenntnissen der beiden Hochschulen profitieren?

Schörken: Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der beiden Hochschulen liefern neue Erkenntnisse zur Herstellung der biobasierten Tenside und zu Struktur-Eigenschaftsprofilen der Moleküle. Diese Ergebnisse können die Unternehmen sowohl in ihrer Produktion integrieren als auch für die Formulierung neuer Marktprodukte nutzen.

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