Biotechnologie: palmölfreies Fett durch CO2-Recycling

Palmöl-Alternative aus Treibhausgasen

Palmöl ist weltweit das am häufigsten verwendete Pflanzenöl. Die Folgen für Umwelt und Klima sind katastrophal. Jetzt ist es einem Forschungsteam gelungen, einen hochwertigen Ersatz zu erzeugen – aus klimaschädlichen Industrieabgasen.

Palmöl ist das Lieblingsöl der Industrie: haltbar, hitzebeständig, geschmacksneutral, gut verarbeitbar. Und: Es ist billig zu haben. Zumindest solange die ökologischen und sozialen Folgekosten vernachlässigt werden – von der Rodung der Regenwälder bis zum Klimaschaden.

Einen hochwertigen Palmöl-Ersatz konnten jetzt Forscherinnen und Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB am Standort Straubing gemeinsam mit Partnern herstellen. Ihr Rohstoff: Ethanol, gewonnen aus Industrieabgasen. Darauf ist Dr. Vanessa Wegat, die am Fraunhofer IGB das Projekt leitet, besonders stolz: »Damit sind wir gleich doppelt nachhaltig.«

Regenwald aus der Vogelperspektive
© Getty Images
Intakte Vielfalt statt zerstörerischer Ölpalmen-Monokultur: Regenwälder binden CO2 und bieten zahlreichen, zum Teil bedrohten Tieren einen Lebensraum.

CO2-Recycling: Wie Abgase zu wertvollen Rohstoffen werden

Die klimaschädlichen Kohlendioxide, Kohlenmonoxide und Methan werden vom Fraunhofer-IGB-Kooperationspartner LanzaTech direkt an der Fabrik abgefangen und an Bakterien verfüttert, die sie zu Ethanol verstoffwechseln. Wegat: »Diese Gase sind quasi deren Zucker. Das ist ein ganz normaler fermentativer Prozess, wie wir ihn beispielsweise auch vom Bierbrauen kennen.« Nur dass hier Gase zu Ethanol umgesetzt werden, nicht die im Getreide enthaltene Stärke.

Anschließend konsumieren spezielle Hefepilze, die natürlicherweise zum Beispiel auf Camembert und anderen Käsesorten vorkommen, den Alkohol und wandeln ihn zu dem palmölähnlichen Fett um. »Dabei muss man ein bisschen aufpassen«, sagt Wegat und schmunzelt. »Wenn die Hefen zu viel Ethanol bekommen, geht’s ihnen ähnlich wie uns, wenn wir zu tief ins Glas geschaut haben. Ab einer bestimmten Menge wird es toxisch.« Um den Prozess anzukurbeln, werden die Hefen in einem Bioreaktor gemeinsam mit einem Nährmedium und unter Zuführung von Sauerstoff und Wärme gerührt. Wegat: »Über die Veränderung der Prozess-Parameter, also beispielsweise wie viel Sauerstoff oder welche Salze und Vitamine wir dazugeben, können wir die Zusammensetzung der Fettmischung steuern.« Das Verfahren haben Wegat und ihr Team jetzt gemeinsam mit ihrem Industriepartner, der Schweizer Mibelle Group, zum Patent angemeldet.

Palmölfreie Kosmetik mit ungesättigten Fettsäuren

Das Fett ist vielseitig einsetzbar, verfügt über vergleichbare Eigenschaften wie Palmöl und ist qualitativ sogar hochwertiger. Wegat: »Wir haben den Prozess so angepasst, dass ein hoher Anteil an ungesättigten Fettsäuren entsteht. Diese sind besonders für kosmetische Produkte, aber auch für Lebensmittel vorteilhaft, weil sie gesünder sind.« In Cremes schützen und stärken ungesättigte Fettsäuren die Hautbarriere. Außerdem sorgen sie dafür, dass die enthaltenen Wirkstoffe besser von der Haut aufgenommen werden können.

Die Mibelle Group, die schon lange an nachhaltigen Alternativen für ihre Rohstoffe arbeitet, will den Palmöl-Ersatz möglichst bald in die Anwendung bringen. In ihren Laboren wurden bereits erste vielversprechende Cremes und Lotionen mit dem neuen Fett hergestellt und getestet. 
 

Nachhaltige Alternative zu Palmöl-Importen

Um die Kosten im Produktionsprozess zu senken, wollen Wegat und ihr Team weitere Bestandteile der Biomasse nutzen, die bei der Fermentation im Bioreaktor entstehen. Wegat: »Da stecken ja nicht nur die hochwertigen Fettsäuren drin, sondern auch Proteine mit einem hervorragenden Aminosäureprofil, die für die Kosmetik- und Lebensmittelindustrie sicher interessant sind.« Zurzeit arbeiten die Forscherinnen und Forscher an einem möglichst umweltfreundlichen und effektiven Weg, alle wertvollen Inhaltsstoffe zu extrahieren und die Produktion zu skalieren. So könnten viele bisher palmölbasierte Produkte nicht nur erheblich nachhaltiger werden, sondern auch unabhängiger von Lieferketten und Rohstofflieferanten.    

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Dr. Vanessa Wegat

Innovative Syntheseverfahren | Gruppenleiterin Biotechnologie

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