Technik | Wissenschaft & Forschung, 11.02.2023

Neue Wege zu nachhaltigen Tensiden

Forschungsprojekt „Neue biobasierte Lipopeptide aus nachhaltiger Produktion“ (LipoPep) untersucht, wie Tenside grüner werden können

Ohne Tenside wäre unsere Welt weniger sauber. Shampoo, Duschgel, Wasch- und Spülmittel basieren auf diesen chemischen Verbindungen, die dafür sorgen, dass sich Fett- und Schmutzpartikel im Wasser lösen können. Auf der Suche nach nachhaltigeren Tensiden haben sich Hochschulen und Unternehmen im Forschungsprojekt LipoPep unter Leitung der TH Köln zusammengeschlossen.

Ölsaaten, wie z.B. Raps können zur Basis neuartiker Tenside werden.© Jochen Schaft, pixabay.com

„Jährlich werden weltweit rund 18 Millionen Tonnen Tenside produziert. Um diesen großen Industriezweig etwas nachhaltiger zu gestalten, haben wir zum einen untersucht, wie bestehende Tenside grüner werden können und zum anderen grünere Tensidstrukturen entworfen", erläutert Projektleiter Prof. Dr. Ulrich Schörken von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln.

So werden beispielsweise Acylaminosäuren und Lipopeptide als milde und hautverträgliche Tenside etwa in Babyshampoos eingesetzt. Für ihre Synthese muss ein hydrophober, wasserabweisender Kohlenwasserstoffrest mit einer Aminosäure oder einem Peptid verbunden werden. „Die dafür klassischerweise verwendete chemische Reaktion mit Säurechlorid ist nicht besonders nachhaltig. Unsere Partner*innen an der FH Aachen haben ein neues Enzym entwickelt, das Fettsäuren und Aminosäuren biokatalytisch verknüpft", sagt Schörken. „Gemeinsam konnten wir zeigen, dass Acylaminosäuren auf diese Weise nachhaltig produziert werden können. Dieses neue Verfahren wird nun patentiert."

Alternativ könnte die Kupplung von wasserabweisenden und wasserliebenden Bestandteilen auch weiterhin chemisch und trotzdem nachhaltig erfolgen. „Statt einer chlor- haben wir eine phosphorbasierte Reaktion entwickelt, bei der viele Stoffe recyclebar wären. Unsere weiteren Arbeiten widmeten sich dem Design und der nachhaltigen Synthese neuer Tensidstrukturen auf Aminosäurebasis. Diese Ergebnisse wollen wir in Kürze publizieren", so Schörken. Da neue Tenside auch immer mit veränderten Eigenschaften einhergehen, wurden diese physikochemisch charakterisiert. „Gerade für kosmetische Anwendungen ist die Schaumfähigkeit eine wichtige Eigenschaft, so dass wir unser Methodenspektrum in diese Richtung erweitert haben", ergänzt Prof. Dr. Birgit Glüsen aus der Forschungsgruppe der Hochschule.

Über LipoPep

Das Forschungsprojekt „Neue biobasierte Lipopeptide aus nachhaltiger Produktion" (LipoPep) wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderrichtlinie „Forschung an Fachhochschulen mit Unternehmen" (FHprofUnt) unterstützt. An der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln waren die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Ulrich Schörken, Prof. Dr. Stéphan Barbe, Prof. Dr. Matthias Hochgürtel und Prof. Dr. Birgit Glüsen beteiligt. Projektpartner waren die FH Aachen – Campus Jülich, die BASF Personal Care and Nutrition GmbH, die Henkel AG & Co.KGaA, die DAKO AG, die Uniferm GmbH & Co. KG und der Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V.

Die TH Köln zählt zu den innovativsten Hochschulen für Angewandte Wissenschaften. Sie bietet Studierenden sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem In- und Ausland ein inspirierendes Lern-, Arbeits- und Forschungsumfeld in den Sozial-, Kultur-, Gesellschafts-, Ingenieur- und Naturwissenschaften. Zurzeit sind rund 25.000 Studierende in etwa 100 Bachelor- und Masterstudiengängen eingeschrieben. Die TH Köln gestaltet Soziale Innovation – mit diesem Anspruch begegnen wir den Herausforderungen der Gesellschaft. Unser interdisziplinäres Denken und Handeln, unsere regionalen, nationalen und internationalen Aktivitäten machen uns in vielen Bereichen zur geschätzten Kooperationspartnerin und Wegbereiterin.

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