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IBÖ-02: BioFacts - Herstellung vollständig biobasierter Zuckertenside

Das Projekt "IBÖ-02: BioFacts - Herstellung vollständig biobasierter Zuckertenside" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Während der Sondierungsphase sollen orientierende Voruntersuchungen zu der Synthese von Tensiden für Spül- und Waschmittel (Alkylpolyglycoside, APGs) erfolgen, um mit den dabei entstehenden Produktmustern Industriepartner für eine anschließende Machbarkeitsphase gewinnen zu können. Die Herstellung erfolgt mit Zuckern und einem Gemisch aus linearen und verzweigten Alkoholen, das durch einen neuartigen Prozess aus Ethanol hergestellt wird. Dabei gilt es, insbesondere die Anwendbarkeit gängiger Syntheseverfahren auf das veränderte Reaktionsgemisch zu verifizieren. Mit einem bei Fraunhofer Umsicht entwickelten Verfahren wird Ethanol zu einem Gemisch aus höheren Alkoholen umgesetzt. Dieses Gemisch wird mittels spezifischer Trennverfahren aufgereinigt und für die Synthese von APGs konfektioniert. Die Alkoholmischung wird anschließend mit einem Zucker (Glucose als Modellsubstanz) umgesetzt. Die so hergestellten APGs werden analysiert und mit kommerziell verfügbaren APGs verglichen. Bei der Synthese der höheren Alkohole bzw. der darauf folgenden Aufreinigung können durch Verzweigungsgrad und Kettenlänge gezielt APG-Produkteigenschaften (Schaumwirkung, Reinigungswirkung, etc.) eingestellt und somit verschiedene Absatzmärkte anvisiert werden. Parallel werden anhand einer Bewertungsmatrix, in der neben den spezifischen Charakteristika des Produktes die zugehörigen Märkte und Marktpreise sowie interdependente Kundenbedürfnisse berücksichtigt sind, gezielt mögliche Partner identifiziert, um deren wissenschaftlich-technische Expertise für die anschließende Machbarkeitsphase gewinnen zu können. Anhand der Matrix soll für die anvisierte Machbarkeitsphase in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern ein Entwicklungsplan für die technische Umsetzung der neuartigen APG-Synthese erstellt werden. Insbesondere die Festlegung des Eintrittmarktes (Heimbereich oder Industrial-cleaning) und eine grundlegende Kostenschätzung der Verwertungsoptionen stellen hierbei wichtige Punkte dar.

Industriereiniger für Metalle aus nachwachsenden Rohstoffen

Das Projekt "Industriereiniger für Metalle aus nachwachsenden Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH durchgeführt. Anlass und Zielsetzung des Projektes Das Vorhaben beschäftigt sich mit dem Einsatz nachwachsender Rohstoffe für wässrige Industriereiniger von Metalloberflächen. Die genannten Industriereiniger dienen vor allem zum Reinigen und Entfetten vor Beizvorgängen oder dem Aufbringen von Konversionsüberzügen, metallischen Überzügen und organischen Beschichtungen. Ein Umweltproblem besteht darin, dass wässrige Industriereiniger für die Vorbereitung von Metalloberflächen auf industrielle Korrosionsschutzverfahren unter Verwendung fossiler Rohstoffe hergestellt werden. Das gilt sowohl für die organischen Tenside als auch für die gewöhnlich anorganischen Gerüststoffe von Metallreinigern. Damit ist ein unwiederbringlicher Ressourcenverbrauch verbunden. Außerdem entstehen entsprechende Emissionen von Kohlenstoffdioxid, wodurch ein Beitrag zum so genannten Treibhauseffekt geleistet wird. Bei verschiedenen Stoffklassen von Reinigerkomponenten ist die Bioverträglichkeit nicht immer ausreichend gegeben. Entstehende Abbauprodukte sind teilweise nicht unbedenklich hinsichtlich ihrer Umwelttoxizität. Phosphate bewirken wegen einer Düngewirkung die Eutrophierung von Gewässern. Die Zielstellung des Vorhabens besteht deshalb in einer Änderung der Rohstoffbasis von Reinigerwirkstoffen. Diese beinhaltet die Substitution fossiler Ausgangsmaterialien durch nachwachsende Rohstoffe, verbunden mit einer Reduzierung des Verbrauches fossiler Rohstoffe. Dadurch wird außerdem eine Verbesserung der Ökobilanz, darunter der Kohlenstoffdioxid-Bilanz und der Umweltverträglichkeit angestrebt. Durch die geplanten Maßnahmen soll eine Umweltentlastung auf mehreren Ebenen erreicht werden. Zu den Zielen des Vorhabens gehören weiterhin die Verbesserung der Biokompatibilität, die Verringerung der Ökotoxizität, die Verringerung der Aufsalzung von Abwässern und die Vermeidung der Gewässereutrophierung durch Phosphate. Der vorgesehene Lösungsweg beinhaltet den Einsatz neuer Stoffklassen aus nachwachsenden Rohstoffen als Reinigerkomponenten. Als Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen werden vor allem Alkylpolyglucoside in die Untersuchungen einbezogen. Als Builder aus nachwachsenden Rohstoffen dienen z.B. Derivate von Cellulose und Lignin, die polymere Anionen bilden. Alkalische Industriereiniger stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Die Überführung von Laborergebnissen in die Praxis wird durch die Einbeziehung eines Herstellers von Industriereinigern einschließlich Produktentwicklung, technischer Erprobung und Vermarktung gesichert. Ein weiterer Kooperationspartner übernimmt die Erstellung vergleichender Ökobilanzen für wässrige Metallreiniger in Abhängigkeit von der Rohstoffbasis.

Evaluierung des Einsatzes von amphiphilen Stärkederivaten als Tenside

Das Projekt "Evaluierung des Einsatzes von amphiphilen Stärkederivaten als Tenside" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung und Evaluierung von amphiphilen Formulierungen. Damit soll vor allem der stetig wachsenden Nachfrage bezüglich der Verwendung von nachwachsenden als auch umweltfreundlichen Rohstoffen in der Reinigungsindustrie entsprochen werden. Der Antragsteller konnte bereits in einem abgeschlossenen und als positiv bewerteten Projekt amphiphile Stärkederivate herstellen. Die synthetisierten 2 Hydroxyalkylcarboxymethylstärken weisen Alkylpolyglycoside auf. Die Amphiphilie dieser Stärkederivate liegt im Vorhandensein von sowohl hydrophoben als auch hydrophilen Substituenten, ähnlich einem Tensid, begründet. Durch physikochemische Charakterisierung dieser Substanzklassen sollen Rückschlüsse auf die Struktureigenschaftsbeziehungen geschlossen werden, um entsprechende Anpassungen in der chemischen Modifizierung vorzunehmen. Ziel ist es den Einsatz dieser Stärkederivate als Tensid selber zu evaluieren und damit die Wirkung einerseits als Tensid und andererseits als Viskositätsregulator auf eine Komponente zu vereinen.

Chemische Charakterisierung von Alkylethoxylaten und Alkylpolyglucosiden

Das Projekt "Chemische Charakterisierung von Alkylethoxylaten und Alkylpolyglucosiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Lebensmittelchemie durchgeführt. Alkylethoxylate und Alkylpolyglucoside sind zwei Gruppen moderner leicht abbaubaerer Tenside. Sie bestehen aus Gemischen, die eine Vielzahl von Einzelkomponenten enthalten. Fuer diese soll eine Analytik erarbeitet werden, die die Einzelkomponenten zu bestimmen erlaubt.

Untersuchungen zum Abbauverhalten ausgewaehlter Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Selektion und gezielter Einsatz daran beteiligter heterotropher Bakterien - Mikrobiologischer Teil

Das Projekt "Untersuchungen zum Abbauverhalten ausgewaehlter Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Selektion und gezielter Einsatz daran beteiligter heterotropher Bakterien - Mikrobiologischer Teil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft durchgeführt. Der Abbau ausgewaehlter anionischer, nichtionischer und kationischer Tenside (Dodecylbenzylsulfonat (DBS, linear), Alkyl(C16-C18)polyethylenglycolether (AE), Alkylpolyglycosid (APG), Alkyl(C12-C18)dimethylbenzyl-ammonium-chlorid (ADMAC) wurde in Laborklaeranlagen mit niedriger Schlammbelastung getestet, die mit Nitrifikation/Denitrifikation ausgestattet waren. Die zum Abbau dieser Substanzen befaehigten Bakterien, die aus dem Belebtschlamm isoliert wurden, waren Gram-negative Bakterien der Gattungen Acinetobacter, Pseudomonas sowie Enterobakterien. Der vollstaendige Abbau der Tenside bedarf meist eines Bakterienconsortiums und/oder aus Belebtschlamm gewonnener Naehrstoffe.

Quantitative Bestimmung von nichtionischen Tensiden durch enzymatische Analyse

Das Projekt "Quantitative Bestimmung von nichtionischen Tensiden durch enzymatische Analyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Lebensmittelchemie durchgeführt. Fuer die derzeit nur mit grossem instrumentellen Aufwand durchzufuehrende quantitative Analyse von Niotensiden soll eine enzymatische Bestimmungsmethode erarbeitet werden. Grundprinzip fuer den Nachweis ist ihre Spaltung durch hydrolytisch wirkende Enzyme und die anschliessende quantitative Bestimmung der Hydrolysepunkte.

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