Fehrer-Preis

Bioplastik und -treibstoff

Der Chemiker Michael Schön erhält den Ernst-Fehrer-Preis der TU Wien. Er entwickelte in seiner Dissertation Verfahren, mit denen aus Bioreststoffen wie Stroh bessere Biotreibstoffe oder Plastikflaschen werden können.

Michael Schön, Fehrer-Preisträger 2014, im Labor an der TU Wien. (Bild: TU Wien)

Nachwachsende Rohstoffe sollen Erdöl immer mehr ersetzen. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelang Michael Schön von der TU Wien. Mit dem Verfahren, das er in seiner Dissertation im Team von Prof. Marko Mihovilovic (Institut für angewandte Synthesechemie) entwickelt hat, kann man aus zellulosehaltigen Biomaterialien wie Stroh das Intermediat 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) herstellen. Dieser chemische Baustein kann einerseits für Bio-Treibstoffadditiva oder andererseits für die Erzeugung von Bio-Kunststoffen genutzt werden. Die Methode wurde mehrfach patentiert und ist im industriellen Maßstab einsetzbar. Für seine Arbeit erhält Michael Schön den Fehrer-Preis der TU Wien.

HMF – ein wunderbar vielseitiges Biomolekül
„Die Moleküle in fossilen Treibstoffen haben normalerweise fettähnliche Eigenschaften. Die chemischen Bausteine, die man aus nachwachsenden Quellen gewinnt, sind hingegen nach außen hin eher wasserähnlich“, erklärt Michael Schön. Das liegt an ihren äußeren Hydroxygruppen, die man zunächst noch loswerden muss – an diesem Prozess, der sogenannten Dehydratisierung, hat Michael Schön sehr erfolgreich geforscht.

Aus zellstoffhaltigen Ausgangsmaterialien wie Stroh lässt sich mit Michael Schöns Methoden unter anderem das vielseitig verwendbare Molekül HMF herstellen. Dieses HMF kann dann zu Chemikalien weiterverarbeitet werden, die sich zum Verbessern von Biotreibstoffen eignen. „Diese Biotreibstoffzusätze haben eine extrem hohe Oktanzahl von 119 oder sogar 131. Durch sie kann sogar schlechterer Biotreibstoff zu einer Mischung veredelt werden, mit der jeder Verbrennungsmotor problemlos zurechtkommt“, sagt Michael Schön.

Anzeige

Nachwachsende Plastikflaschen
Doch HMF kann noch viel mehr. Aus HMF kann man auch chemische Bausteine für Polymere erzeugen, und diese Polymere könnten PET (Polyethylenterephthalat) ersetzen, aus dem heute unsere Plastikflaschen gemacht werden. PET besteht aus langen Ketten von Molekülen, deren Bausteine man aus Erdöl gewinnt. Ersetzt man einen Hauptbestandteil (Terephthalsäure) durch die biogene Alternative FDCA (Furandicarbonsäure), dann entsteht statt PET das umweltfreundlichere Polymer PEF (Polyethylenfuranoat).

PEF und PET sind einander chemisch sehr ähnlich und haben auch beinahe dieselben Materialeigenschaften – allerdings ist PEF sogar noch etwas undurchlässiger für Gase. Die Marktaussichten für ein solches Material sind äußerst vielversprechend: Allein in Österreich gibt es einen Markt für über 50000 Tonnen PET pro Jahr. „Das war auch der Grund, warum sich die chemische Industrie von Anfang an sehr für unser Projekt interessiert hat“, sagt Michael Schön.

Mikroreaktortechnologie
Eine große Herausforderung war die Entwicklung der passenden Reaktortechnologie. „Es nützt noch nicht viel, wenn die chemische Reaktion im Labor prinzipiell möglich ist, die Reaktionsbedingungen aber nicht mit großtechnischen Rahmenbedingungen kompatibel sind. In der Industrie braucht man einen Reaktor, der die gewünschten Substanzen sicher und kontinuierlich in möglichst großer Menge herstellen kann“, sagt Schön. Durch moderne Durchfluss-Mikroreaktortechnologie wurde es möglich, chemische Reaktionen, die nur bei hohen Drücken und Temperaturen ablaufen, unter Berücksichtigung wichtiger Sicherheitsaspekte durchzuführen.

Dr. Ernst Fehrer-Preis für angewandte Forschung
Am Mittwoch, dem 3. Dezember 2014 wurde Dr. Michael Schön vom Rektorat der TU Wien mit dem Dr. Ernst Fehrer-Preis ausgezeichnet. Dieser Preis wurde von Dr. Rosemarie Fehrer gestiftet, der Witwe des Erfinders und Industriellen Dr. Ernst Fehrer. Der Preis wird jährlich für besondere technische Forschungsleistungen mit praktischer Anwendbarkeit vergeben. Überreicht wurde er in diesem Jahr von der Stifterin persönlich, in Anwesenheit der Familie Fehrer.

Rückfragehinweis:
Dr. Michael Schön
Institut für Angewandte Synthesechemie
Technische Universität Wien
michael.schoen@tuwien.ac.at

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Positiver Wachstumstrend

Biokunststoffindustrie

Der Verband European Bioplastics stellte Ende letzten Jahres aktuelle Marktdaten in Brüssel vor. Demnach bestätigt sich der positive Wachstumstrend der weltweiten Biokunststoffindustrie. „Der Markt wird mittelfristig voraussichtlich um mehr als 400...

mehr...
Anzeige

Schnellster Feuchtebestimmer am Markt für Feuchte-/Feststoffgehalt

Der Feuchtebestimmer SMART 6 analysiert den Feuchtegehalt jeder Probe in nur 2 min. Ob nass oder trocken, Feststoff, Pulver oder Suspension – egal! Alle Probenarten werden dank der Kombination Mikrowelle/Halogen schnell und präzise bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Dank der Temperaturkontrolle sind die Messwerte vergleichbar zu den Standardmethoden.

mehr...
Anzeige
Anzeige

Schnelle automatisierte Lösemittel Extraktion

Das EDGE Extraktionssystem ist ein sequentielles System für die schnelle automatisierte Lösemittel-Extraktion. Damit werden unterschiedliche Proben schnell in nur 5 min. extrahiert. Die Extraktionen im EDGE werden unter Druck und bei erhöhten Temperaturen durchgeführt, was zu einer starken Beschleunigung der Reaktionskinetik führt.

Zum Highlight der Woche...