Vom Bier zum Gel: Aus Brauerei-Abfällen könnte künftig ein umweltfreundliches Verpackungsmaterial werden. Denn aus den Malzresten vom Bierbrauen lassen sich Nanozellulose-Fasern gewinnen, aus denen ein luftiges, vielfältig einsetzbares Aerogel entsteht. Dessen porige Struktur könnte sich in Zukunft dazu eignen, Lebensmittel wie Fleisch wärmeisolierend zu verpacken. Wie das funktioniert, haben nun Forschende demonstriert.
Aerogele sind luftige Werkstoffe mit extrem vielen Poren. Diese Struktur verleiht ihnen exzellente wärmeisolierende Eigenschaften. Aerogele kommen daher als Dämmung beim Hausbau und bei Raumfahrzeugen zum Einsatz und auch die Textilbranche hat ihr Auge bereits auf das Material geworfen. Basieren Aerogele auf nachwachsenden Rohstoffen wie Holz, macht sie das sogar nachhaltig und biologisch abbaubar. Holz wird jedoch auch in vielen anderen Bereichen gebraucht, weshalb die Suche nach der nachhaltigsten Aerogel-Basis weitergeht.
Aerogel aus Brauerei-Abfällen
Die Lösung könnte im Abfall von Bierbrauereien schlummern, wie Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa nun in der Schweiz herausgefunden haben. Ihnen ist es gelungen, Aerogele aus dem sogenannten Biertreber herzustellen, den Resten des verwendeten Braumalzes. Normalerweise endet der Treber als Futtermittel oder auf dem Komposthaufen. Doch in den Malzresten steckt ein nützliches Gut: Nanozellulose-Fasern, die einst die Zellwände des Getreides bildeten.
Die Forschenden stellten fest: Isoliert man die Fasern aus dem Biertreber und gefriertrocknet sie anschließend, lässt sich daraus ein Aerogel gewinnen. Dabei führten unterschiedliche Gefrierverfahren auch zu unterschiedliche Porengrößen und -ausrichtungen, was sich wiederum auf die isolierendes Eigenschaften des Aerogels auswirkte.
„Mit unserem Verfahren können wir aus einem sehr günstig und in großen Mengen verfügbaren Abfallprodukt, das heute größtenteils verschwendet wird, hochwertige Materialien gewinnen“, sagt Empa-Forscher Gilberto Siqueira. „Davon profitieren auch kleine Unternehmen, die so das Maximum aus den Rohstoffen herausholen können, die sie bereits verwenden.“ Das langfristige Ziel liege darin, aus dem Bier-Aerogel wärmeisolierende Verpackungen herzustellen. Diese kämen zum Beispiel temperaturempfindlichen Lebensmitteln wie Fleisch zugute.
Viele weitere Einsatzmöglichkeiten
In der Vergangenheit erwies sich der Biertreber auch in anderen Bereichen als äußerst nützlich. So ist es Forschenden zum Beispiel bereits gelungen, aus den Malzresten Aktivkohle herzustellen, die sich als Elektrode für Superkondensatoren eignete. In einem weiteren Schritt ließ sich die Aktivkohle außerdem zu Kohlenstoff-Nanoröhrchen weiterverarbeiten, die dann etwa als Wasserfilter, Brennstoff oder Elektronik-Bauteil taugten.
Quelle: Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
