Dübendorf - Dass Bier aus Malz hergestellt wird, ist Allgemeinwissen. Weniger bekannt ist, was man mit den Feststoffen des Malzes, den Trebern, anstellt, wenn die süße Bierwürze daraus gewonnen worden ist. Üblicherweise wird der Großteil der Treber als Viehfutter verwertet - denn sie enthalten Eiweiß, das in der Mast gefragt ist. Andererseits entstehen bei der Verwertung von Trebern durch Wiederkäuer beachtliche Mengen von klimaschädigendem Methan, was Umweltschützer seit vielen Jahren beklagen.
Schweizer Forscher haben nun eine alternative Verwertungsmethode für Biertreber entwickelt: Man könnte aus ihnen Nanocellulose gewinnen, die in der Verpackungswirtschaft gebraucht wird. "In Bier verpackt" titelte das Materialforschungszentrum Empa seine Presseaussendung - der catchige Titel führte zu zahlreichen Zitierungen. Nanocellulose ist ein vielseitiger biologisch abbaubarer Rohstoff, der sich beispielsweise zu Verpackungen oder faserverstärkten Kunststoffen verarbeiten lässt.
Die Erstautorin der Studie, Nadia Ahmadi Heidari, ist Doktorandin an der «Isfahan Technical University». Sie kam im Rahmen eines Bundes-Exzellenz-Stipendiums für ein Jahr an die Empa. Ihr besonderes Interesse galt der Herstellung von biologisch abbaubaren Verpackungsmaterialien aus Abfallprodukten – einer der Schwerpunkte des «Cellulose and Wood Materials»-Labors. «Wir sind sehr daran interessiert, neue Quellen für wertvolle Rohstoffe wie Cellulosefasern und Lignin zu erschliessen», sagt Gustav Nyström, Leiter des Labors "Cellulose and Wood Materials" bei Empa.
Zellulose kommt typischerweise aus Holz
Zurzeit werden mikro- und nanofibrillierte Celluloseprodukte aus Holzstoff gewonnen. Holz lässt sich allerdings anderswo sinnvoller einsetzen. «Holz bindet CO2 aus der Atmosphäre sehr gut, wächst aber nur langsam», erklärt Nyström. «Daher eignet es sich viel besser für langlebige Anwendungen, etwa im Bau oder zur Herstellung von Möbeln.»
Die viel schneller wachsenden einjährigen Pflanzen können Rohstoffe genauso gut liefern, werden aber bis heute kaum dafür genutzt. «Mit unserem Verfahren können wir aus einem sehr günstig und in grossen Mengen verfügbaren Abfallprodukt, das heute grösstenteils verschwendet wird, hochwertige Materialien gewinnen», ergänzt Empa-Forscher Gilberto Siqueira, Co-Autor des Papers. «Davon profitieren auch kleine Unternehmen, die so das Maximum aus den Rohstoffen herausholen können, die sie bereits verwenden.»
Von einem solchen kleinen Unternehmen, der Pentabier-Brauerei in Dübendorf, stammte auch der Treber, den die Forschenden für ihr Experiment verwendeten. Daraus lösten sie die Nanozellulose-Fasern heraus und verarbeiteten sie durch Gefriertrocknung zu einem Aerogel. Dieses «luftige» Material enthält sehr viele Poren, wodurch es ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaften aufweist. Aerogele können aus unterschiedlichen Stoffen hergestellt werden – besonders bekannt sind Silicat-Aerogele, die im Bau zum Einsatz kommen. Auf Nanocellulose basierende Aerogele haben zusätzliche Vorteile: Sie stammen aus erneuerbaren Quellen und sind biologisch abbaubar. Das Ziel ist es, sie für Verpackungen einzusetzen, insbesondere von temperaturempfindlichen Lebensmitteln wie Fleisch.
