Altes Brot wird Rohstoff

14.09.2021 Forschung & Technik

Neue Verwendungsmöglichkeit für Altbackwaren, die als Lebensmittel nicht mehr vermarktet werden können

Wissenschaftlern ist es gelungen, aus Altbackwaren die Basis-Chemikalie Hydroxymethylfurfural (HMF) zu gewinnen. Sie kann zum Beispiel Formaldehyd in biobasierten Klebstoffen ersetzen oder zur Herstellung von biobasierten Kunststoffen dienen.

In Deutschland fallen jährlich über 500 000 Tonnen Altbackwaren an, die nicht mehr für den Verzehr oder als Futtermittel geeignet sind. Bisher wurden diese Mengen hauptsächlich energetisch weiterverwertet, also etwa verbrannt oder in Biogasanlagen genutzt. Brot, Brötchen oder Kuchen enthalten jedoch große Mengen Stärke. Wissenschaftlern vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) und der Universität Hohenheim ist es gelungen, diese Stärke in die Basis-Chemikalie HMF umzuwandeln, die für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden kann.

Das Projektteam an der Universität Hohenheim entwickelte dafür einen Prozess zur sogenannten hydrothermalen Behandlung der Altbackwaren. Durch hohe Temperatur und leicht erhöhten Druck entsteht aus der Stärke in den Backwaren HMF in wässriger Lösung. Ein Nebenprodukt des Prozesses ist Kohle, die als Biobrennstoff, Bodendünger oder Aktivkohle eingesetzt werden kann. Beim Projektpartner Fraunhofer WKI fand man einen Weg, das HMF aus der wässrigen Lösung zu isolieren und weiterzuverarbeiten.

Der Tausendsassa aus altem Brot

HMF ist ein vielseitiger Ausgangsstoff, der unter anderem als Ersatz für Formaldehyd dienen kann, beispielsweise in formaldehydfreien Harzen und Bioklebstoffen. Außerdem kann er chemische Bindungen ausbilden, die sich bei Temperaturerhöhung wieder lösen lassen. Das ermöglicht die Herstellung von Materialien mit Selbstheilungseigenschaften. Diese Eigenschaft kann außerdem für schaltbare Klebstoffe genutzt werden, wodurch sich neue Recyclingmöglichkeiten ergeben.

Über chemische Veränderungen können aus HMF auch Bausteine für Polymere hergestellt werden, beispielsweise zur Herstellung von Beschichtungen oder Fasern. Auch die Umwandlung in den Kunststoff Polyethylenfuranoat (PEF) als PET-Ersatz ist möglich. Dieser Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen ist nicht nur ökologisch vorteilhaft, er ist außerdem leichter und beständiger und daher von großem Interesse für die Getränkewirtschaft.

Mit ihrer Entwicklung konnten die Wissenschaftler zeigen, dass Altbackwaren für die Industrie eine attraktive Alternative für eine biobasierte Kreislaufwirtschaft darstellen können.

Quelle: Uni Hohenheim