Biopolymerreiniger
Biopolymere wie Alginsäure, Xanthan oder Carrageen bieten als nachhaltig erzeugbare und ökologisch attraktive Rohstoffe vor dem Hintergrund knapper werdender Ressourcen und bislang eingesetzter umwelt- und gesundheitsbelastender Stoffe und Verfahren, eine ausgezeichnete Möglichkeit, Produkte mit problematischer Ökobilanz ganz oder zumindest teilweise zu ersetzen. Alginate beispielsweise werden aus nachwachsenden, marinen Rohstoffen durch die Ernte von Braunalgen aus bis zu 80 m hohen Kelpwäldern bzw. Offshore-Algenfarmen gewonnen oder biotechnologisch mit Mikroorganismen erzeugt.
Als besonders interessant hat sich der Einsatz von hydrokolloidalen Biopolymeren für die Entwicklung von Reinigungsmitteln, im Speziellen Entkalkungsmittel, herausgestellt, da diese Biopolymere calciumbindende Eigenschaften besitzen. Der Bedarf an Reinigungsmitteln ist groß, alleine in Deutschland werden jährlich etwa 1.300.000 Tonnen Reinigungsmittel nur an private Haushalte verkauft. Der Reinigungsdienstleistungssektor erwirtschaftet im gewerblichen Kontext mehrere Milliarden Euro pro Jahr.
Die Belastung durch Kalkablagerungen richtet sich maßgeblich nach dem Härtegrad des Trinkwassers im Haushalt. Auf Keramik, Glas, Emaille oder Kunststoffen – Kalk lagert sich überall dort ab, wo Wasser in kleineren oder größeren Mengen auf Oberflächen trocknet. Kalkablagerungen beeinträchtigen nicht nur die Optik von Oberflächen, sie bergen außerdem verschiedene Risiken. Die Funktion von Rohrleitungen, Armaturen, technischen Apparaten und Maschinen wird durch die hartnäckigen, im Laufe der Zeit immer stärker anwachsenden Ablagerungen erheblich beeinträchtigt. Kalkablagerungen stellen zudem einen idealen Nährboden für Mikroorganismen aller Art dar. Die Festsetzung von Eiweiß- und Fettstoffen in Kalkablagerungen begünstigt außerdem die Ansiedlung und Vermehrung von Bakterien (z.B. Legionellen).
Aktuelle Entkalkungsverfahren beruhen entweder auf sehr harschen Bedingungen, wodurch sie ein gewisses Gefahrenpotenzial für den Anwender mit sich bringen und nicht für empfindliche Oberflächen geeignet sind. Gängige Kalkreinigungsmittel enthalten aggressive Säuren und sind mit einem pH-Wert zwischen eins und vier stark sauer. Die meisten am Markt etablierten Reinigungsmittel enthalten zusätzlich Stoffe zur Enthärtung, die die Reinigungsleistung verstärken sollen. Diese sind allerdings nur schwer oder unvollständig abbaubar und bedenklich für die Umwelt.
An der Fakultät Bioingenieurwissenschaften der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) werden von Dr. Jörg Schäffer und Nikolas Trimpe, unter der Leitung von Prof. Sabine Grüner-Lempart, nachhaltige erzeugte und umweltfreundliche Reinigungsmittel für die Entkalkung, auf der Basis von Biopolymeren, entwickelt. Neben der biotechnologischen Kultivierung verschiedener Algen in Photobioreaktoren steht vor allem die Auswahl und Modifikation geeigneter Biopolymere im Fokus der Untersuchungen, um die calciumbindenden Eigenschaften optimal nutzen und damit den Verzicht von aggressiven Chemikalien ermöglichen zu können. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert dieses Forschungsvorhaben, das in Zusammenarbeit mit dem mittelständischen Unternehmen HWR Chemie GmbH durchgeführt wird. Die HWR Chemie wurde bereits in der Vergangenheit für die Entwicklung besonders umweltfreundlicher Produkte mit dem blauen Engel ausgezeichnet.
