Ziel des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Vorhabens ist es, ein bereits entwickeltes Verfahren zur Gewinnung von Capron- und Caprylsäure für die chemische Industrie an einer Multi-Purpose-Demonstrationsanlage zu skalieren.
Mittelkettige Carbonsäuren wie Capron- und Caprylsäure sind hochwertige Spezialchemikalien mit einem sehr breiten Anwendungsspektrum im Schmiermittelsektor, in Pharmaka, Kosmetika, Futter- oder Lebensmitteln. Derzeit werden sie vor allem aus Palmkern- und Kokosöl gewonnen, in denen sie jedoch in nur geringer Konzentration enthalten sind. Eine umweltfreundlichere, alternative Herstellungsweise stellt die Produktion mittels anaerober Fermentation aus agroindustriellen Abfällen und Reststoffen dar.
Anaeroben Fermentationsprozess
Das vom DBFZ und UFZ gemeinsam entwickelte Verfahren basiert auf einem anaeroben Fermentationsprozess, in dem komplexe Substrate ohne kostenintensive Vorbehandlung eingesetzt werden können. Diesem Prozess folgt eine Abtrennungs- und Aufreinigungskaskade, welche die Gewinnung der mittelkettigen Fettsäuren aus der Fermentationsbrühe zum Ziel hat. Anschließend können die Produkte, je nach Anwendungsfeld, zu unterschiedlichen chemischen Verbindungen (zum Beispiel Estern) weiterverarbeitet werden.
Im vom BMKW (Förderprogramm Industrielle Bioökonomie/Projektträger: VDI Technologiezentrum) geförderten Vorhaben „CapUp“ soll als nächster Schritt die Demonstration des Verfahrens an einer Multi-Purpose-Anlage des DBFZ auf TRL 5-6 (Technology Readyness Level) skaliert und die erzeugten Mustermengen in umfangreichen Produkttests untersucht werden. Neben dem DBFZ und dem UFZ sind als Industriepartner die GNS - Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH (Koordinator) sowie Balance Erneuerbare Energien, VNG AG, Fuchs Lubricants Germany und die Kelterei Sachsenobst am Forschungsvorhaben beteiligt. Mit dem vorgestellten Verfahren kann die Produktpalette von Biogasanlagen entscheidend erweitert und eine zusätzliche Wertschöpfung generiert werden. Dies bietet Betreibenden von Biogasanlagen neue Geschäftsmodelle, die helfen, die Anlagen auch in Zukunft wirtschaftlich zu betreiben.
Basiert auf ausgezeichnetem Projekt
Das zugrundeliegende Verfahren zur Produktion der Fettsäuren Capron- und Caprylsäure aus regionaler Biomasse basiert auf dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Vorhaben „Bio-basierte Capron- und Caprylsäure – Herstellung, Aufreinigung, Vermarktungsstrategie – CapAcidy“ (FKZ: 031B0389). Für ihre Entwicklung des Prozesses wurden die Wissenschaftlerinnen Maria Braune (DBFZ) und Dr. Heike Sträuber (UFZ) im Jahr 2019 bereits mit dem Biogas-Innovationspreis der Deutschen Landwirtschaft ausgezeichnet.
