Molkenkonzentrat: Ein Abfall als Rohstoff zur Ethanolgewinnung

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Molkenkonzentrat: Ein Abfall als Rohstoffzur EthanolgewinnungC. Benecke1) (E-Mail: benecke@iftc.uni-hannover.de), Dr. S. Beutel1), Dr. H. Buchholz2), Prof. Dr. T. Scheper1)

1)Institut für Technische Chemie, Leibniz Universität Hannover, Callinstraße 5, D-30167 Hannover, Germany2)Fa. Biolac GmbH & Co. KG, Am Bahnhof 1, D-31097 Harbarnsen, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950325

Vor dem Hintergrund einer kontinuier-lich ansteigenden Käseproduktion inDeutschland hat sich die dabei anfal-lende Molkenmenge in den letzten 15Jahren mehr als verdoppelt. Aufgrunddes hohen BSB5-Wertes und der darausresultierenden Abwasserbelastung stelltMolke auf der einen Seite als Abfallstoffein massives Umweltproblem dar.

Auf der anderen Seite ist Molke reichan wertvollen Komponenten wie Laktoseund Proteinen, die industriell aus ihr ge-wonnen werden können. Das depro-teinierte Molkenkonzentrat als Rück-stand dieser Molkenverarbeitung enthältimmer noch große Mengen Laktose, die

nicht wirtschaftlich abgetrennt werdenkönnen. Der Ansatz dieser Arbeit ist dieVerwendung dieses Molkenkonzentratesals Substrat für Laktose metabolisieren-de Hefen zur Gewinnung von Ethanoldurch alkoholische Gärung. Damit wür-de man zum Einen eine biologische Vor-reinigung des Abwassers erreichen undzum Anderen die Wirtschaftlichkeiteines bestehenden Prozesses durch Ver-marktung des gewonnenen Ethanolssteigern.

Es wurden verschiedene Laktose me-tabolisierende Hefestämme untersucht.Eine Hefe vom Stamm Kluyveromycesmarxianus DSM 5422 zeigte sich be-

sonders geeignet und wurde für dieweiteren Untersuchungen verwendet.Versuche im Schüttelkolbenmaßstabzeigten, dass diese Hefe in der Lage ist,ein Kultivierungsmedium mit einerLaktosekonzentration von bis zu 200 g/Lmit hohen EtOH-Ausbeuten zu vergä-ren. Das Molkenkonzentrat selbst lässtsich bislang nur deutlich verdünnt ver-gären. Während lange die hohe Laktose-konzentration als Ursache vermutetwurde, wird mittlerweile die hohe Salz-fracht des Molkenkonzentrates als ent-scheidende Hemmung vermutet.

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Nachhaltige Erzeugung von Bioethanol aus Zuckerhirsein DeutschlandDr. D. Schieder1) (E-Mail: doris.schieder@wzw.tum.de), Prof. Dr.-Ing. M. Faulstich1), Dipl.-Ing. J. Witzelsperger2), Dr. M. Fritz2),Dr. S. Haselbeck2), Dr. E. Remmele2)

1)Technische Universität München, Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie, Schulgasse 16, D-94315 Straubing, Germany2)Technologie und Förderzentrum (TFZ), Schulgasse 18, D-94315 Straubing, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950429

Zuckerhirse (Sorghum bicolor (L.)Moench) ist eine alternative Rohstoff-pflanze für die Bioethanolherstellung,die jedoch bislang vorwiegend in subtro-pischen Klimaregionen genutzt wird.Zuckerhirsen können Flächenerträge anBioethanol erbringen, die mit den Erträ-gen von Zuckerrohr und Zuckerrübenvergleichbar sind. Die Kälteintoleranzder Pflanzen schränkt allerdings ihreEignung für den Anbau in der gemäßig-ten Klimazone Deutschlands ein und er-fordert eine entsprechende Sortenaus-wahl, angepasste Anbauverfahren sowiegegebenenfalls eine züchterische Wei-terentwicklung. Das Technologie- und

Förderzentrum TFZ und der Lehrstuhlfür Rohstoff- und Energietechnologieder TU München in Straubing erarbei-ten derzeit eine für den StandortDeutschland geeignete Rohstoffanbauund -verwertungskette zur Erzeugungvon Bioethanol aus Zuckerhirse. Be-trachtet werden verschiedene Zucker-hirse-Varietäten, insbesondere Sortenmit Di- und Monosaccharidgehalten von>15 % in der Trockenmasse. An einemumfangreichen Sorghum-Sortimentwurden am TFZ bereits im Vorfeld ge-eignete Anbautechniken bestimmt undhohe Flächenerträge erzielt. Problem-stellungen ergeben sich entlang der ge-

samten Verwertungskette. So ist dieErnte in Mitteleuropa nur in einem en-gen Zeitfenster von 4 bis 6 Wochenmöglich. Deshalb werden Ernte-, Aufbe-reitungs- und Lagerverfahren getestet,die Saccharidverluste minimieren. ZurBioethanolfermentation geeignete Sac-charide finden sich im Presssaft, z. T. inden Rispen sowie in der Lignocellulose-matrix des Pflanzengerüstes. Einennoch wenig untersuchten Punkt stelltdabei die simultane Verarbeitung undFermentation der verschiedenen saccha-ridhaltigen Fraktionen dar.

9 ProcessNet – Biotechnologen 1221Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 8

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