Wie unverzichtbare Verbrauchsgüter aus Lebensmittelabfällen entstehen
In Europa fallen jährlich 88 Millionen Tonnen Lebensmittelabfälle an, deren Kosten auf 143 Milliarden EUR geschätzt werden. Ein erheblicher Teil davon stammt aus der Landwirtschaft, der Lebensmittelverarbeitung und dem Einzelhandel, wobei eine verpasste Chance für nachhaltige Ressourcennutzung aufgezeigt wird. Das Team des EU-finanzierten Projekts WASTE2FUNC(öffnet in neuem Fenster) entwickelte ein effizientes Bioraffineriemodell zur Umwandlung von Lebensmittel- und Landwirtschaftsabfällen in hochwertige funktionelle Moleküle, etwa Milchsäure und Biotenside, die der Anwendung in Haushaltsprodukten und Körperpflegemitteln dienen. Da hier fossile Materialien durch Alternativen ersetzt werden, trägt die Projektarbeit zur CO2-Reduktion und Abfallverwertung bei.
Intelligente Abfallsammlung sorgt für effiziente Verarbeitung
Zur Bewältigung der uneinheitlichen Lebensmittelabfallströme arbeitete das Projektteam mit Ecoson Recycling zusammen, da dieses Unternehmen aufgrund von Abfallsammlung auch als der Hauptlieferant von Lebensmittelabfallströmen fungierte. Bei Ecoson Recycling wurde ein webbasiertes Portal und eine mobile App zur Abfallerfassung und -sammlung in Flandern entwickelt. „Ecoson Recycling erschuf ein effizientes Registrierungs- und Sammelsystem für organische Abfälle, das sowohl die lenkenden als auch die administrativen Prozesse erleichtert“, erklärt Sofie Lodens, Projektkoordinatorin von WASTE2FUNC. Die in vier Sprachen verfügbare digitale Plattform ermöglicht es Abfallanbietenden, sich zu registrieren, Abholungen zu planen und Sammlungen nachzuverfolgen, damit eine nahtlose Abfall-zu-Rohstoff-Pipeline zu gewährleisten ist. Ursprünglich wurde ein Vermittlungsmodell zwischen Anbietenden und Sammelnden in Erwägung gezogen, aber gemäß den Rückmeldungen wurde ein zentralisiertes Sammelsystem mit dem Ziel einer höheren Effizienz etabliert.
Nachhaltige Alternativen zu petrochemischen Inhaltsstoffen
Die Technologie zur Herstellung von Milchsäure und Biotensiden, die aus Lebensmittelabfällen gewonnen werden, wurde von den Start-up-Unternehmen TripleW und AmphiStar eingeführt. Das WASTE2FUNC-Team bestätigte, dass aus Lebensmittelabfällen gewonnene Milchsäure und Biotenside auf dieselbe Weise wie ihre biobasierten Vorgängerinnen der ersten Generation funktionieren. „Überall im Endverbrauch bestätigte sich, dass Milchsäure und Biotenside auf der Basis von Lebensmittelabfällen die gleiche Funktionalität aufweisen und daher in ihren Prototypformulierungen eins zu eins austauschbar sind“, sagt Lodens. Über die Leistungseigenschaften hinaus ergab die Lebenszyklusanalyse eine CO2-Reduktion von mindestens 20 %, womit die Erwartungen übertroffen und die Argumente für aus Abfall gewonnene Biochemikalien untermauert werden.
Hindernisse bei großmaßstäblicher Einführung überwinden
Die Maßstabserweiterung der Technologie zur Umwandlung von Lebensmittelabfällen in Chemikalien war mit technischen und ökonomischen Hindernissen verbunden, doch dank der Anlagenerweiterung und der Pilotanlage des Koordinators Bio Base Europe konnten die wichtigsten technologischen Hürden genommen werden. Die größte Herausforderung bestand darin, die essenziellen Nährstoffe im Lebensmittelabfall zu erhalten, um die Fermentationseffizienz zu gewährleisten. Sie wurde durch optimierte Abfallbehandlung vor der Verarbeitung gemeistert. Aus wirtschaftlicher Sicht erwies es sich als schwierig, ein realisierbares Geschäftsmodell für den primären Sektor zu entwickeln. „Eine der Schlussfolgerungen des Projektteams lautete, dass es zum jetzigen Zeitpunkt kein tragfähiges Geschäftsmodell für den primären Sektor gibt, und dass die Technologieeigner für die Zukunft eher Lebensmittelabfälle aus lebensmittelverarbeitenden Unternehmen in Betracht ziehen“, erläutert Lodens. Auch regulatorische Hindernisse bleiben als eine große Herausforderung bestehen. Auf der WASTE2FUNC-Abschlussveranstaltung hoben die Projektpartner und Führungskräfte aus der Industrie drei Prioritäten hervor: einen klareren Rahmen für Lebenszyklusanalysen im Sinne fairer Vergleiche, die Angleichung der Rechtsrahmen zur Unterstützung nachhaltiger chemischer Ansprüche bzw. Erfindungen und eine Aktualisierung der REACH-Verordnung zwecks besserer Einbeziehung biobasierter Formulierungen.
Demonstrationsanlagen mit kommerziellem Potenzial
Mit zwei Demonstrationsanlagen in Gent und Antwerpen, Belgien, die von Bio Base Europe Pilot Plant bzw. TripleW errichtet wurden, konnten erfolgreich tonnenweise Milchsäure und Biotensiden produziert werden. Diese Moleküle wurden in die Produktlinie „Too Good to Waste“ von Ecover(öffnet in neuem Fenster) integriert, um ihre praktische Anwendbarkeit nachzuweisen. Im Zuge von WASTE2FUNC konnten außerdem umfangreiche private und öffentliche Investitionen gesichert werden, die den Ausbau der Technologie bei Unternehmen wie TripleW und AmphiStar beschleunigten.
Maßstabserweiterung für die europäische Bioökonomie
Als nächster Schritt gilt die Erweiterung der Produktionskapazität. „TripleW wird seine kommerzielle Flaggschiffanlage im Rahmen der Leitprojekts CIRCLE bauen, das im vierten Quartal 2024 anlief, und sein Team wird ebenfalls wachsen. AmphiStar wird seine DEMO-Anlage zum Teil innerhalb des Projekts SURFs UP des Gemeinsamen Unternehmens für ein kreislauforientiertes biobasiertes Europa bauen. Der Betrieb ist vom vierten Quartal 2027 bis zum ersten Quartal 2028 geplant“, erklärt Lodens. Beide Unternehmen verfolgen das Ziel, diese Anlagen in ganz Europa nachzubauen, um die Rolle biobasierter Chemikalien in einer Kreislaufwirtschaft zu stärken und die Schaffung neuer Hightech-Arbeitsplätze zu fördern. Mit der Umwandlung von Lebensmittelabfällen in nachhaltige Biochemikalien wird innerhalb von WASTE2FUNC der Grundstein für ein saubereres, ressourceneffizienteres Europa gelegt.
Schlüsselbegriffe
WASTE2FUNC, Lebensmittelabfall, Milchsäure, Biotenside, CO2-Reduktion, Abfallverwertung, Bioraffineriemodell
