Aus Abwasser wird Verpackung : Datum:
Wie können kommunale Abwässer zum Ausgangspunkt neuer Wertschöpfung werden? Genau daran arbeitet WasteWater2Packaging im WIR!-Bündnis Waste2Value. Forschende und Praxispartner aus Kaiserslautern erproben, wie aus Reststoffen Biopolymere gewonnen werden können, die sich für nachhaltige Verpackungen und weitere Kunststoffanwendungen eignen.
Kommunales Abwasser als Rohstoffquelle für biologisch abbaubare Kunststoffe, das ist die Idee hinter WasteWater2Packaging, dem neuen Forschungsprojekt im WIR!-Bündnis Waste2Value. Bis Ende 2028 entwickelt ein regionales Konsortium ein biotechnologisches Verfahren, das Abwasser und weitere regionale Reststoffströme in verwertbare Biopolymere umwandelt.
Der Ansatz: Reststoffe mit wirtschaftlichem Nutzen, Kunststoffe mit nachhaltiger Alternative
In Kläranlagen geht es bislang vor allem darum, Abwasser zu reinigen und in den natürlichen Wasserkreislauf zurückzuführen. Eine Verwertung von Reststoffen findet dabei kaum statt. So bleibt etwa der im Abwasser enthaltene Kohlenstoff weitgehend ungenutzt, obwohl er als Rohstoff dienen könnte. Zum Beispiel in der Verpackungsindustrie: Hier dominieren in vielen Bereichen außerhalb der Lebensmittelproduktion nach wie vor Standardkunststoffe auf Erdölbasis. Es fehlt bisher an skalierbaren, biobasierten Alternativen, die aus regionalen Reststoffströmen gewonnen werden können.
WasteWater2Packaging will genau hier eine Alternative entwickeln und dabei die gesamte Kette vom Reststoff über den biotechnologischen Prozess bis zum einsatzfähigen Kunststoffprodukt abdecken. Durch eine gezielte Behandlung mit ausgewählten Mischkulturen werden die Reststoffe in einem biotechnologischen Prozess in Polyhydroxyalkanoate (PHA) umgewandelt. PHA sind biologisch abbaubare Biopolymere, die als Grundlage für nachhaltigere Kunststoffprodukte dienen können. Wissenschaftlich anspruchsvoll ist dabei vor allem die Ausgangslage: Die Zusammensetzung von Rohstoffströmen kann schwanken, was die Qualität und Menge der gewonnenen Biopolymere beeinflusst. Hinzu kommen Fragen der Recyclingfähigkeit, der Anforderungen an das spätere Endprodukt und der durchgängigen Steuerung der gesamten Prozesskette.
Für ihr Vorhaben machen sich die Projektpartner industrielles Know-how aus der Region zunutze. Die Westpfalz befindet sich seit Jahren im Wandel und sucht nach neuen wirtschaftlichen Perspektiven. Dabei sollen die aus der früheren Schuh- und Textilindustrie hervorgegangenen industriellen Stärken in der Kunststofftechnik, bei Kleb- und Dichtstoffen sowie bei Verbundwerkstoffen eingesetzt werden. WasteWater2Packaging verbindet nun ebendiese industriellen Kompetenzen mit weißer Biotechnologie, also mit Verfahren, bei denen Mikroorganismen für industrielle Prozesse genutzt werden.
Kooperation zur Förderung der Kreislaufwirtschaft
Getragen wird das Vorhaben von einem regionalen Konsortium: Die Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) ist mit mehreren Arbeitsgruppen beteiligt, ebenso das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) und die Stadtentwässerung Kaiserslautern A.ö.R. als wichtiger Praxispartner. Als assoziierte Partner bringen die Dienes Packaging GmbH und die Karlsberg Brauerei GmbH Anforderungen aus der späteren Anwendung ein, während die Forschungspartner die biotechnologischen und materialwissenschaftlichen Prozesse entwickeln. Die Förderung des Projektes erfolgt durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR).
In den kommenden Monaten werden die Prozesse weiterentwickelt und in Demonstratoren erprobt. Parallel dazu sollen biobasierte Kunst- und Verbundwerkstoffe hergestellt, optimiert und im Hinblick auf spätere Anwendungen geprüft werden. Langfristig kann WasteWater2Packaging zeigen, wie aus regionalen Reststoffen tragfähige Wertschöpfung entsteht und wie Kreislaufwirtschaft den Strukturwandel in einer Region konkret unterstützen kann.