HYDROGEIT - Der Wasserstoff-Guide

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Wissen / Nachwachsende Rohstoffe



Industriepflanzen      Energiepflanzen      Biokraftstoffe


Industriepflanzen
NAchWAchsende ROhstoffe (NAWARO) sind land- und forstwirtschaftlich erzeugte Produkte, die nicht als Nahrungs- oder Futtermittel Verwendung finden. Sie werden stofflich als Industrierohstoff, aber auch zur Erzeugung von W�rme, Strom oder Kraftstoffen, also als Energierohstoff genutzt.

Dabei z�hlen tierische Produkte wie beispielsweise Schurwolle, Leder, H�ute, Talg und Gelatine ebenfalls zu den nachwachsenden Rohstoffen, wobei diese aber im Rahmen der Nahrungsmittelerzeugung in der Regel als Nebenprodukt anfallen und im Unterrichtspaket nicht weiter verfolgt werden.

Industriepflanzen werden nach Rohstoffgruppen klassifiziert. Man unterscheidet Faserpflanzen wie Faserlein oder Hanf, �lpflanzen wie Raps, Sonnenblume oder �llein, St�rke- bzw. Zuckerpflanzen, wie zum Beispiel Kartoffel, Weizen, Mais und Zuckerr�be, Eiwei�pflanzen wie Ackerbohne, Eiwei�erbse oder Lupine, Arzneipflanzen wie Baldrian, Mariendistel, Kamille und schlie�lich fütberpflanzen wie fütberwaid, fütberwau oder Krapp. Aus diesen Industriepflanzen lassen sich die Rohstoffe �le und Fette, St�rke und Zucker, Proteine, Arzneien und Farbstoffe gewinnen.

Zur Gewinnung dieser Rohstoffe stehen eine Reihe von Verfahren zur Verf�gung. Hier sollen exemplarisch die von Pflanzen�l und von Kartoffelst�rke n�her erl�utert werden:

Um �l zu gewinnen, wird die �lsaat zun�chst gereinigt und dann bei Bedarf (Bsp. Sonnenblumenkerne) gesch�lt. Da die festen Zellw�nde füt das �l und auch füt das sp�ter eingesetzte Extraktionsmittel undurchl�ssig sind, werden sie in einem n�chsten Schritt durch Brechen, Mahlen oder Walzen, Quetschen zerst�rt, damit das �l ausdringen bzw. das Extraktionsmittel eindringen kann. Nun wird die mechanisch vorbehandelte �lsaat thermisch behandelt (Konditionierung). Eine Erh�hung der Temperatur verbessert zum Einen die Flie�f�higkeit des �ls, es sollen dadurch aber auch Bakterien, Schimmelpilze zerst�rt werden. In einer �lpresse wird durch Druck und Reibung das �l abgetrennt. �brig bleibt ein Presskuchen mit einem Rest�lgehalt, je nach �lsaat von 11-25%. Dieses Rest�l entzieht man nun durch Extraktion mit Hilfe von Hexan. Das �l-Extraktionsgemisch wird durch anschlie�ende Destillation in seine Bestandteile �l und Extraktionsmittel aufgetrennt. Der �brig gebliebene Schrot wird der sog. Toastung zugef�hrt, bei der ein Teil des L�sungsmittels zur�ckgewonnen und der Schrot getrocknet wird. Der trockene �lpflanzenschrot dient als universales Eiwei�futtermittel. Das gepresste �l und das durch Extraktion gewonnene �l wird nun in einer sog. Entschleimungsstufe von Fettbegleitstoffen (Schleimstoffen) befreit. In der nun folgende Raffination werden die freien Fetts�uren durch Zugabe von Natronlauge neutralisiert, um einen ranzigen, seifigen Geschmack zu verhindern. Die dabei entstehenden Natriumseifen werden abgetrennt. Durch eine anschlie�ende Bleichung verbessert man die Haltbarkeit des �les und eventuell auch sein Geschmack und Geruch. Nach einer zweit�gigen Lagerung unter dem Schmelzpunkt erfolgt die Desodorierung. Dabei werden durch Wasserdampfdestillation im Vakuum bei 250�C unter anderem unangenehme Geschmacks- und Geruchsstoffe sowie restliche Farbstoffe entfernt.

Ganz anders erfolgt die Gewinnung von St�rke aus Kartoffeln. Die Knollen werden nach Anlieferung in der St�rkefabrik zun�chst gereinigt und zerrieben. Fruchtwasser und feste Stoffe (Reibsel) werden in einem sog. Dekanter abgetrennt. Das Fruchtwasser wird entweder als D�ngemittel verwendet oder in einer Eiwei�anlage zu einem eiwei�haltigen Futtermittel in Pelletform verarbeitet. Vom �briggebliebenen �Reibsel� wird mit Hilfe eines Zentrifugalsiebes die St�rkemilch von der sogenannten Kartoffelp�lpe (= abgetrennte Rohfasern des Zellgewebes) getrennt. Die St�rkemilch, die vorwiegend St�rke enth�lt, wird entw�ssert und getrocknet. Das erhaltene Produkt ist native St�rke.

Die aus Pflanzen bzw. Pflanzenteilen gewonnenen Rohstoffe sind Ausgangsstoffe füt die industrielle Produktion:

Pflanzen�le werden zum Beispiel füt die Herstellung von Schmierstoffen wie Motoren�l, Getriebe�l, Abschmierfett oder Hydraulik�l verwendet, aber auch füt Kosmetikzus�tze und Waschmittel. Die Inhaltsstoffe der Arzneipflanzen werden industriell in der Pharmazie und Kosmetikindustrie genutzt. Je nach ihrer L�nge lassen sich aus Fasern beispielsweise des Flachs oder von Hanf Textilien, D�mmstoffe oder Formpressteile (T�rverkleidungen in Fahrzeugen), Garne oder Seile fertigen. Die Verwendung der Farbstoffe aus den fütberpflanzen hat mit der Entwicklung der synthetisch hergestellten Pflanzen zwar ihre Bedeutung verloren. Als Reaktion auf Emissionen gesundheitsgef�hrdender Substanzen entsteht allerdings heute wieder eine Nachfrage nach Farben auf nat�rlicher Basis. Aber nicht nur in der Baubranche, sondern auch in der Textil- und Spielzeugbranche k�nnte der Einsatz nat�rlicher Farbstoffe interessant werden. St�rke kommt in der chemischen Industrie und in der Verpackungsindustrie zum Einsatz. Sie findet Verwendung in der Papier- und Pappeherstellung, als Klebe- und Bindemittel, in der chemisch-pharmazeutischen Industrie und kosmetischen Industrie. Auch bei der Herstellung von Biokunststoffen wird der Rohstoff genutzt. Mehr als ein Viertel der in Deutschland hergestellten Biokunststoffe basieren auf St�rke. Ihrer zunehmenden Bedeutung in der stofflichen Verwertung tr�gt das Unterrichtspaket Rechung, indem im Modul ein Schwerpunkt auf die Gewinnung dieses Rohstoffes und auf das Vorstellen von St�rkeprodukten gesetzt wird.

NAWARO zeigen in ihrer biologischen Abbaubarkeit innerhalb kurzer Zeit und in ihrer toxikologischen Unbedenklichkeit deutliche Umweltvorteile. Da sie beim Wachstum der Umgebungsluft soviel CO2 entziehen wie bei ihrer sp�teren Kompostierung oder Verbrennung freigesetzt wird, leisten sie einen Beitrag zu nahezu geschlossenen CO2-Kreisl�ufen und damit zur Reduzierung des Treibhauseffektes. Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe schont endliche fossile Ressourcen. Werden nachwachsende Rohstoffe dort angebaut, wo sie dann auch Verwendung finden, werden zudem Transportwege eingespart.

Das Aufzeigen der Einsatzm�glichkeiten nachwachsender Rohstoffe in der industriellen Produktion und ihrer Vorteile gegenüber fossilen Rohstoffen darf aber nicht darüber hinweg t�uschen, dass ihr Marktanteil in Deutschland noch sehr klein ist und Verbraucher ihnen in einigen Branchen noch vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit schenken.

Dies sind Ausz�ge aus dem kostenlosen füt die Ausbildung bestimmten Unterrichtsmaterial "Nachwachsende Rohstoffe" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR).


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