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Grüne Ideen: Wenn die Chemie stimmt

Amitava Kundu von AB&CD Innovations.
Amitava Kundu von AB&CD Innovations.(c) Clemens Fabry
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Junge Chemiker finden sanfte Alternativen zu schädlichen Verfahren in der Jeansherstellung oder entwickeln eine neue Methode, um den Abfallstoff Glycerin in vollständig biologisch abbaubare Milchsäurumzuwandeln.

Man möchte der Natur gar nicht zutrauen, was sie sich an Grauslichkeiten ausgedacht hat: Schwermetalle, Schwefelsäure – schön ist das alles nicht immer, womit Chemiker ihren Alltag bestreiten müssen. „Die Chemie hat kein besonders gutes Image, und das teilweise zu Recht“, räumt Amitava Kundu ein.

Deshalb hat er sich zum Ziel gesetzt, sein Arbeitsfeld grüner, nachhaltiger zu gestalten. Dass sich damit nebenbei auch ganz prächtig Geschäfte machen lassen, haben in letzter Zeit mehrere junge Forscher herausgefunden.

Einer davon ist Christian Schimper. Er hat an der Boku Biotechnologie studiert und arbeitete mit dem Institut für Textilchemie an der Uni Innsbruck zusammen. Dessen Leiter, Thomas Bechtold, beschäftigte sich mit Verfahren, bei denen Textilien mit Enzymen behandelt werden sollten. Enzyme deshalb, weil die üblichen Methoden in der Textilindustrie alles andere als umweltfreundlich sind: „Wenn man etwa Stickereien auf Unterwäsche anbringen will, müssen sie erst auf textiles Gewebe gestickt und dann vom Gewebe wieder heruntergelöst werden. Dafür werden ganz schlimme Chemikalien wie Schwefelsäure oder Aluminiumsulfate verwendet. Das kommt in der Kläranlage nicht gut an“, sagt Schimper.


Enzyme für Jeansproduktion. Gemeinsam mit Bechtold hat er nach Alternativen zur „schmutzigen“ Herstellung von Wäsche gesucht – und ist dabei auf Enzyme gestoßen, die den gleichen Effekt erzielen und gleichzeitig biologisch abbaubar sind.

„Ich habe mir überlegt, wo man diese Enzyme sonst noch einsetzen kann, und bin dann auf die Jeansproduktion gekommen. Dort herrschen nämlich auch äußerst problematische Bedingungen“, sagt Schimper. Um den allgegenwärtigen ausgewaschenen Used-Look zu erzielen, muss der Jeansstoff eigens gebleicht werden. Etwa mit der Sandstrahltechnik, die für Arbeiter in Textilfabriken extrem gesundheitsschädlich war und oft zu tödlich endenden Silikose-Erkrankungen führte. Genau aus diesem Grund darf sie auch nicht mehr angewendet werden, große Produktionsländer wie die Türkei haben sie bereits verboten. Die Industrie stieg daher auf Kaliumpermanganat um: „Das ist ein oxidatives Bleichmittel. Es bleicht sehr gut, setzt aber Schwermetalle in der Umwelt frei. Wenn es auf die Jeans aufgesprüht wird, entstehen Aerosole – das kann nicht gesund sein“, sagt Schimper.

Seine Methode hingegen sei unbedenklich: Mittels einer eigens entwickelter Lösung wird die Wirkung von biologischen Enzymen verstärkt, die auf dem Stoff denselben Bleicheffekt haben wie das Kaliumpermanganat.

Die Lösung nennt Schimper Acticell, wie auch seine im Februar 2014 gegründete Firma. Derzeit befindet sich das Produkt in der Testphase, Kunden in Europa und Asien führen Preproduction Runs durch, in denen die Prototypen erprobt werden. 2016 soll dann die Massenproduktion mit Acticell anlaufen, die Industrie muss dafür nichts an ihren Verfahren ändern, sondern einfach ihr Bleichmittel austauschen. „Die Schwierigkeit für mich besteht jetzt in der Investorensuche, die Einführung in den Markt will finanziert sein“, sagt Schimper. Der Markt für sein Verfahren ist groß: Mittlerweile werden jährlich drei Milliarden Jeans produziert, 90 Prozent davon werden gebleicht.


Finanzielles Streching. Trotz dieses großen Absatzpotenzials musste Schimper auch Rückschläge wegstecken. Kunden, die zwar Verträge aushandelten, aber am Schluss nicht unterschrieben, hätten ihm einiges an mentaler Stärke abverlangt. Auch das lange Warten auf versprochenes Geld gehe an die Substanz. Da musste er sich finanziell schon weiter „stretchen“ als so manche zu eng gekaufte Jeans. Inzwischen unterstützen Schimper aber zwei Mitarbeiter mit wirtschaftlichem Background. Wissen über wirtschaftliche Zusammenhänge hat sich Amitava Kundu schon angeeignet, bevor er sich für die Gründung seines eigenen Unternehmens entschied.

Der Forscher studierte zuerst technische Chemie an der TU Wien und schrieb dann seine Dissertation am Institut für Anorganische Chemie an der Uni Wien. Als er danach ein Verfahren entdeckte, bei dem Glycerin zu Milchsäure umgewandelt werden kann, war ihm klar, dass darin wirtschaftliches Potenzial steckt. „Ich bin zwar ein guter Chemiker, aber von der Wirtschaft bekommt man im Studium nichts mit. Ich wollte gut vorbereitet sein, deshalb habe ich mehrere Wirtschaftskurse besucht – noch ein Jahr vor der Gründung“, sagt Kundu.

Die war 2011, inzwischen hat sich Kundu eine Chemikerin und eine Marketingspezialistin ins Boot geholt. Den Firmensitz beließ Kundu praktischerweise gleich in den Räumlichkeiten des Instituts für Anorganische Chemie, mit dem sein Unternehmen, AB&CD Innovations, einen Nutzungsvertrag hat. „Ich bin an der Uni geblieben, weil hier eine tolle Forschungsinfrastruktur besteht. Man muss nicht jedes Gerät neu kaufen, so ein Labor einzurichten ist sündhaft teuer“, sagt der Forscher. Ein weiterer Vorteil der Kooperation mit der Uni sei der Austausch mit Dissertanten, die viel Spezialwissen für Analyseverfahren einbringen.


700.000 Tonnen Milchsäure-Bedarf. Das Patent zu seinem Milchsäure-Verfahren hält Kundu aber selbst, und das aus gutem Grund: „Milchsäure ist eine der großen kommenden Plattformchemikalien, weil sie vollständig biologisch abbaubar ist und einen essenziellen Bestandteil der Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie darstellt“, sagt Kundu. „Außerdem wird Milchsäure noch in der Medizintechnik, Kunststoffproduktion und chemischen Industrie verwendet.“

Der Bedarf an Milchsäure wird Studien zufolge kontinuierlich ansteigen – 700.000 Tonnen jährlich sind es aktuell, bis 2020 soll der Verbrauch der Industrie auf zwei Millionen Tonnen anwachsen. Enorme Mengen, die man irgendwo herkriegen muss. Kundus Ansatz ist dabei, vorhandene Reststoffe zu verwenden. Konkret geht es um Glycerin, das in immer größerer Menge als Nebenprodukt in der Biodieselherstellung, aber auch in der Fettsäureproduktion anfällt.

Die steigende Nachfrage nach Palmöl aus Asien und Sojaöl aus Südamerika führt zu einem Überangebot an Glycerin. Allein 100 Kilo davon bleiben über, wenn eine Tonne Biodiesel erzeugt wird. Das drückt erheblich auf den Preis dieses Reststoffes – und macht ihn zum idealen Rohstoff.


Entlastung für Landwirtschaft. Bisher musste Milchsäure nämlich aus der Fermentation von landwirtschaftlichen Produkten wie Zucker, Mais und Weizen bezogen werden. Das ist teuer und schafft zugleich noch Konkurrenz für die Nahrungsmittelproduktion.

„Es gibt viele Chemikalien, die biobasiert und aus nachwachsenden Rohstoffen sind, der Haken ist aber, dass es viel landwirtschaftliche Fläche braucht. Ich dachte mir, das geht auch anders“, sagt Kundu. Sein Verfahren hat er mittlerweile fertig entwickelt. Der nächste Schritt ist die Konstruktion einer Pilotanlage, die spätestens Anfang nächsten Jahres stehen und die industrielle Anwendung des Verfahrens erproben soll.

Gegenwind von der Konkurrenz erwartet sich Kundu bis dahin nicht. „Ich habe ein Verfahren entwickelt, das einen Reststoff zu einer in der Industrie gefragten Chemikalie umwandelt. Das macht sonst keiner“, sagt Kundu.

Warum sonst noch keiner auf die Idee gekommen ist? Die Zeit sei lang nicht reif gewesen, doch dann habe der hohe Ölpreis der vergangenen Jahre die Entwicklung von Alternativen zu petrochemischen Stoffen begünstigt. Dass der Ölpreis aktuell gerade darniederliegt, stört Kundu kaum – er sieht sich in einer Nische, in der er kaum mit Erdölprodukten konkurriert.

Chemie

Acticell. Der Chemiker Christian Schimper hat eine Lösung entwickelt, die die Wirkung von biologischen Enzymen verstärkt. Diese haben auf Jeansstoff denselben Bleicheffekt wie Kaliumpermanganat.

AB&CD Innovations. Amitava Kundu hat ein Verfahren entdeckt, bei dem Glycerin zu Milchsäure umgewandelt werden kann. Das hat wirtschaftliches Potenzial. www.abandcd.com

("Die Presse", Print-Ausgabe, 03.05.2015)