Innovatives Raffinationsverfahren zur wertgebenden Nutzung von Pflanzenöl-Desodorierungsdestillaten

Pflanzenöle werden für die Lebensmittelindustrie häufig einer Raffination unterzogen. Der letzte Schritt beim Raffinationsprozess ist die Desodorierung. Bei diesem Schritt werden aus dem Pflanzenöl verschiedene unerwünschte Substanzen entfernt, die z. B. für einen Fehlgeruch oder ein Fehlaroma verantwortlich sein können. Damit fallen bei der Raffination von Pflanzenöl Nebenprodukte an, die bislang kaum genutzt werden. Diese Nebenprodukte enthalten viele hochwertige bioaktive Verbindungen, deren Rückgewinnung mit effizienten und ökonomischen Technologien eine Herausforderung darstellt.

Umweltfreundliche Prozesse zur Gewinnung biobasierter Produkte

Ziel des Projektes »IRODDI« ist es, umweltfreundliche Prozesse zur Gewinnung neuer biobasierter Produkte aus den Restströmen des Desodorierungsprozesses zu entwickeln. Diese neuen Produkte sollen eine Alternative zur konventionellen Biodieselherstellung darstellen. Zu diesen Produkten zählen:

• biokompatible und umweltfreundliche Tenside mit erhöhter Löslichkeit in kaltem Wasser (durch chemische Neutralisierung von freien Fettsäuren mit umweltfreundlichen ionischen Flüssigkeiten)
• biologisch abbaubare Basisöle, die direkt für die Formulierung von Bioschmierstoffen verwendet werden können (durch enzymatische Veresterung von freien Fettsäuren mit Glycerin)
• nachhaltige Polyole für die Polyurethanherstellung (durch chemische Co-Valorisierung der Basisöle, die in den enzymatischen Prozessen der Veresterung der freien Fettsäuren entstehen) für die Klebstoff- und Kosmetik-Industrie.

Bioschmierstoff aus Deodestillat

Für maschinelle Prozesse sind Schmierstoffe unerlässlich. Sie kommen als Motoröle, Getriebeöle, Hydrauliköle oder als Schmieröl bei der Metallbearbeitung in fast allen Industriezweigen zum Einsatz. Bioschmierstoffe können mineralölbasierte Schmierstoffe ersetzen und so die Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit von Verarbeitungsprozessen steigern. Ziel des Projekts »IRODDI« ist es, einen bisher ungenutzten Rohstoff, das Deodestillat, für die Herstellung von nachhaltigen Bioschmierstoffen zu nutzen.

Zu diesem Zweck wurde am Fraunhofer IVV ein enzymatisches Veresterungsverfahren entwickelt, mit dem Deodestillate mit einem hohen Gehalt an freien Fettsäuren neutralisiert werden können. Glycerin, ein Nebenprodukt bei der Biodieselverarbeitung, wurde für die Veresterung eingesetzt. Die entwickelte Lipase-katalysierte Reaktion ermöglicht es, maßgeschneiderte Produkte herzustellen, die sich hinsichtlich ihrer tribologischen und emulgierenden Eigenschaften perfekt für den Einsatz in der Schmierstoffindustrie eignen. Demnach kann das innovative und hochwertige Veresterungsprodukt direkt und ohne weitere Modifikationen als Basismedium für die Formulierung von biologisch abbaubaren Schmierstoffsystemen genutzt werden.

Besonders gute Ergebnisse zeigten sich beim Einsatz von Deodestillaten aus der Sonnenblumen- und Olivenölraffination. Oxidationsstabilität und Viskosität der daraus hergestellten Produkte sind vergleichbar mit kommerziell erhältlichen Schmierstoffmedien. Bei der Untersuchung des tribologischen Verhaltens schnitten sie sogar teilweise besser ab.

Da es sich bei Deodestillaten um einen weitgehend ungenutzten Rohstoff handelt, stellt es eine vielversprechende Alternative zu fossilen Grundstoffen wie Mineralölen dar und sollte daher weiter untersucht werden. Basierend auf den bisherigen Projektergebnissen ist es ratsam, Lagertests durchzuführen und die Verträglichkeit mit Werkstoffen wie z. B. Dichtungsmaterialien zu prüfen sowie ihr korrosives Verhalten gegenüber verschiedenen Materialien zu untersuchen.