Ungenutzte Schätze: Abfall als Rohstoff
Abfall ist allgegenwärtig, trotzdem wird er schnell vergessen. Doch in kommunalen und industriellen Bioabfällen verbergen sich jede Menge Schätze, die es zu bergen gilt.
Bioabfälle: Wie machen wir sie nutzbar?
Bioabfälle bestehen aus biologischen Rückständen. Um ihr Potential zu erschließen, ist im ersten Schritt eine getrennte Erfassung der Abfälle notwendig – zum Beispiel in einer Biotonne. Trotz der getrennten Erfassung von Bioabfällen landen jedoch immer wieder Verunreinigungen wie Folien, Glasflaschen oder Steine im Bioabfall. Da diese Verunreinigungen bei der weiteren Verarbeitung der Bioabfälle zum Problem werden, müssen sie entfernt werden.
Aktuell werden die Bioabfälle im Anschluss meist vergoren oder kompostiert. Doch es gibt weitere Methoden, um mit Bioabfällen umzugehen und sogar wertvolle Ressourcen aus ihnen zu generieren. Dabei gilt es, die einzelnen Inhaltsstoffe im Bioabfall nutzbar zu machen. Die Inhaltsstoffe im Bioabfall befinden sich in komplexen Strukturen, die über verschiedene physikalische, chemische oder biologische Verfahren aufgeschlossen werden können. So lassen sich Bioabfälle beispielsweise mittels der sogenannten Thermodruckhydrolyse in fasrige und flüssige Bestandteile auftrennen. In ca. 30 Minuten macht es das Verfahren möglich, die nährstoffarmen Fasern von der nährstoffreichen Flüssigkeit zu separieren.
Faserstoffe aus Abfall
Die Fasern, die beispielsweise mit Hilfe der Thermodruckhydrolyse entstehen, werden im Anschluss getrocknet und sortiert. Aus den feinen, kurzen Fasern können zum Beispiel kleine Blumentöpfe gepresst werden. Diese können direkt mit der Pflanze eingepflanzt werden, um dann in der Erde wieder zu zerfallen. Gröbere Fasern können zum Beispiel als Mulch verwendet werden. Das Mulchen schützt den Boden vor Erosion und Austrocknung und unterdrückt Unkräuter.
Biopolymere aus Abfall
Nicht nur die fasrigen Bestandteile der Bioabfälle werden weiterverarbeitet, sondern auch die flüssigen. Aus der nährstoffreichen Flüssigkeit können biobasierte Kunststoffe hergestellt werden. Dazu wird die Flüssigphase in einem Bioreaktor verarbeitet: Mikroorganismen bilden in einem Fermentationsprozess Polyhydroxyalkanoate als Reservestoff für Kohlenstoff und Energie. Die Rohstoffe, die die Bakterien dafür benötigen, ziehen sie aus der Verschmutzung des Wassers. Die Polyhydroxyalkanoate (PHA) dienen im Anschluss als Grundlage für die Biokunststoffe.
Abfall als Energielieferant
Die Flüssigphase, die mit Hilfe der Thermodruckhydrolyse sondiert wurde, kann nicht nur als Grundlage für die Herstellung von Biopolymeren dienen, sondern auch als Energielieferant: Die Nährstoffflüssigkeit wird dafür zu einem Biogas vergoren. Dies geschieht erstmals in einem zweiphasigen System: Kohlenhydrate, Fette und Proteine werden dabei von Mikroorganismen in verschiedene Säuren umgewandelt. Die Säuren werden zwischengespeichert und bei Bedarf von methanbildenden Mikroorganismen zu Biogas verstoffwechselt. Das Abrufen des Rohstoffes nach Bedarf ermöglicht es, mit dem Biogas Versorgungslücken zu füllen, die bei anderen erneuerbaren Energien wie Photovoltaik oder Windkraft entstehen. Ebenso eigenen sich Fette, die bei der Abfallverwertung durch Insektenlarven gewonnen werden.
Fette und Proteine aus Bioabfall
Eine weitere Möglichkeit, um Wertstoffe aus Biomüll zu generieren, sind Insekten-Bioraffinerien. Hier unterstützt zum Beispiel die Schwarze Soldatenfliege. Der Biomüll dient den Larven der Fliege als Futter. Während ihres Wachstums wandeln die Larven den Biomüll in Proteine, Fette und Chitin um. Im Anschluss werden die Larven gequetscht. Die entstandene Biomasse kann dann in ihre Fett- und Proteinbestandteile aufgetrennt werden. Diese dienen als Ausgangsstoffe für verschiedene Produkte, und werden beispielsweise in Kosmetik oder Schmierstoffen eingesetzt.
In der Praxis
Vom Entsorger zum Versorger: Wie das in der Praxis aussieht, sehen Sie hier.
Fachinitiative urbane und industrielle Bioraffinerien
Gewinnung von Rohstoffen aus Abfall und Abwasser