Linolsäure aus pflanzlichen Ölen als neue Quelle für biobasierte Polymerintermediate

Mit einer jährlichen Produktion von rund 400 Millionen Tonnen zählen Polymere zu einer der bedeutendsten Märkte der chemischen Industrie. Noch werden sie zu großen Teilen aus Erdöl gewonnen. Forscherinnen und Forscher der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln arbeiten daran, diesen Rohstoff durch heimische, pflanzliche Öle wie Sonnenblumen- oder Distelöl zu ersetzen, um daraus Polymere zu generieren. Das Projekt „Linopol“ soll zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie beitragen und wird mit 530.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Das Projektteam von Linopol: Valentin Gala Marti, Anna Coenen, Jan Drönner, Prof. Dr. Ulrich Schörken, Prof. Dr. Matthias Eisenacher (v.l.) (Bild: Michael Bause/TH Köln)

„Unser Fokus liegt auf der Entwicklung von nachhaltigen und umweltschonenden Synthesen, die den zwölf Prinzipien der Grünen Chemie entsprechen. Wir wollen statt Erdöl heimische pflanzliche Öle wie z.B. Distelöl, nutzen, das zu etwa 70 Prozent Linolsäure enthält. Die Fettsäuren wollen wir so modifizieren, dass wir neue bifunktionale Polymerintermediate gewinnen. Aus diesen Zwischenprodukten können beispielsweise Hochleistungs-Polyamide und Polyester hergestellt werden. Daneben entstehen bei der Synthese Geruchs- und Aromastoffe, die für Parfums und Aromen verwendet werden können “, sagt Projektleiter Prof. Dr. Ulrich Schörken von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln.

Das Ziel ist die Entwicklung eines kombiniert biotechnologisch-chemokatalytischen Verfahrens, das einen neuen Zugang zu den industriell wichtigen Intermediaten liefern soll. Dazu arbeiten eine Doktorandin und zwei Doktoranden gemeinsam an der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften in Leverkusen. Anna Coenen und Valentin Gala Marti erforschen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Schörken neue biotechnologische Syntheserouten. Das Projektteam komplettiert Jan Drönner, der sich in der Gruppe von Prof. Dr. Matthias Eisenacher mit der Entwicklung chemokatalytischer Synthesen beschäftigt.

„Es gibt ein großes Interesse in der Industrie sowie bei Verbraucherinnen und Verbrauchern an Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Biobasierte Intermediate, die petrochemischen Produkten entsprechen oder ihnen zumindest in ihren funktionalen Eigenschaften ähneln, haben deshalb eine sehr gute Chance auf mittelfristige Implementierung in der chemischen Industrie“, sagt Prof. Dr. Matthias Eisenacher von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften.

Dr. Oliver Thum, Forschungsleiter „Functional Solutions“ der Evonik Performance Materials GmbH und Dr. Henrike Brundiek, Forschungsleiterin der Enzymicals AG, bringen ihre Expertise als Mitglieder eines Industriebeirats in das Projekt ein. Die Firma Evonik zählt zu den weltweit führenden Herstellern von Polyamid-Intermediaten und biobasierten Polyamiden. Enzymicals bietet eine anerkannte Expertise in der Anwendung enzymatischer Prozesse für die Synthese komplexer Chemikalien bis in den industriellen Maßstab.

Das interdisziplinäre Forschungsprojekt soll die Expertise der TH Köln in den Bereichen Biotechnologie und „Green Chemistry“ weiter stärken. Mit dem Projekt soll eine langfristig orientierte, interdisziplinäre Forschung im Bereich nachhaltiger Prozesse an der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln am Hochschulstandort Leverkusen etabliert werden. Das Projekt „Linopol“ wird mit 530.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.