Stand: 24.06.2020 06:24 Uhr

Ananasfasern als Rohstoff für umweltfreundliches Papier

von Werner Nording

Weltweit wird Jahr für Jahr mehr Papier verbraucht. Dafür müssen auch immer mehr Bäume gefällt werden, die eigentlich als CO2 Speicher dringender gebraucht werden. Jeder fünfte gefällte Baum weltweit geht in die Papierproduktion. Drei Studierende aus Hannover haben jetzt eine vielversprechende Alternative zum Papierrohstoff Holz gefunden. Die jungen Forscherinnen und Forscher gewinnen ihre Zellulose aus den Abfällen der Ananaspflanze. Die niedersächsische Landesregierung fand die Idee so gut, dass sie die Studierenden mit einem Gründungsstipendium in Höhe von 33.000 Euro unterstützt. Die NDR Info Perspektiven waren vor Ort.

Die Krone einer Ananaspflanze © Hafven
Die Krone einer Ananaspflanze besteht zu großen Teilen aus harten Fasern, die weiterverarbeitet werden können.

Papier wird hauptsächlich aus Holz hergestellt. In Deutschland kann der Holzanteil schon etwa zur Hälfte durch Altpapier ersetzt werden - das schont die Umwelt. Wenn es nach den Vorstellungen einer Gruppe von Studierenden aus Hannover geht, könnte der Anteil der Holzzellulose in der Papierherstellung deutlich gesenkt werden. Denn die Forschergruppe Musa Fibra hat ein neues Verfahren entwickelt, Zellulose aus Ananas-Abfällen zu extrahieren.

Zwei Ananashälften auf einem Holztisch © Fotolia Foto: Salex9500
AUDIO: Start-up-Idee aus Niedersachsen: Papier aus Palmen-Abfall (5 Min)

Zellulose aus Ananas: Chemie-Einsatz bei Produktion gering

Geschredderte Fasern der Ananaspflanze © Hafven
Beim Anbau und bei der Verarbeitung von Ananas fallen viele hochwertige Abfälle an.

Niklas Tegtmeier, Student der Pflanzenbiotechnologie, ist überzeugt: "Jedes Papier, jedes Papierprodukt kann aus unserer Zellulose hergestellt werden." Der 24-jährige Student meint, kein Baum müsste mehr für die Papierherstellung gefällt werden und die Verwertung der Ananas-Abfälle würde zugleich ein großes Entsorgungsproblem in den Anbauländern am Äquator lösen. Das geschöpfte Papier sei zu 100 Prozent biologisch abbaubar und ihr Herstellungsverfahren sei zudem umweltfreundlicher als die konventionelle Zellulosegewinnung, erklärt die 23-jährige Studentin Merit Ulmer. Ananas-Abfälle enthielten erheblich weniger der sogenannten Kitsubstanz Lignin, die aus den Fasern entfernt werden müsse. Die konventionelle Papierindustrie müsse dafür Sulfate, Chlor und organische Lösungsmittel einsetzen. "Die konventionelle Industrie benutzt Holz als Rohstoff und Holz hat einen sehr hohen Ligningehalt. Dementsprechend ist es viel komplizierter, die Lignine, diese stark vernetzenden Substanzen, herauszutrennen. Der Gehalt an Ligninen in den Ananasblättern ist deutlich geringer und dementsprechend können wir darauf ein weicheres Verfahren anwenden."

Papierherstellung aus Abfällen statt aus Rohstoff Holz

Tabea Fleischhammer, eine der Studierenden aus der Foschungsgruppe, arbeitet im Labor. © Hafven
Biotechnologin Tabea Fleischhammer, hier bei der Zellstoffextraktion, arbeitet seit 2017 in der Forschungsgruppe.

Das Forscherteam hat sein Verfahren in Costa Rica ausprobiert, dem Weltmarktführer für Ananas. Dort wurden die Tüftler aus Hannover mit offenen Armen empfangen. Denn die dicken und stacheligen Ananasblätter sind schwer kompostierbar und müssen sonst arbeitsintensiv untergepflügt oder verbrannt werden. Außerdem zögen sie Ungeziefer an, was schädlich für Mensch und Tier sei, erklärt Tegtmeier. "Das ist das sehr coole an unserem Modell: Wir haben einen Abfallstoff, der keine Verwendung hat und einfach anfällt, den wir dann so verwenden können. Es ist eben nicht so, wie bei der konventionellen Produktion: Hier müssen die Bäume extra angepflanzt und anschließend abgeholzt werden. Bei uns ist der Rohstoff einfach vorhanden."

Land Niedersachsen fördert Innovation mit 33.000 Euro

Drei Fliegen schlagen die Studierenden mit einer Klappe: Sie bekommen ihren Rohstoff kostenlos, helfen bei der Lösung eines großen Umweltproblems in den Anbauländern und schaffen dort sichere Arbeitsplätze. Mit den Abfällen ihrer ersten Partnerplantage im Norden Costa Ricas können sie allein 19.000 Tonnen getrocknete Ananas-Zellulose gewinnen. Im nächsten Jahr wollen sie auf dieser Plantage eine Musterfabrik bauen, die zeigen soll, wie man Zellulose aus Ananas-Abfällen gewinnbringend produzieren kann.

Studierende der Forschungsgruppe, die sich mit Papier aus Ananasfasern beschäftigt. © Hafven
Das Team ist Teil von enactus, ein Verein, der Nachhaltigkeit, soziale Verantwortung und Gründergeist vereinen will.

Professor Thomas Scheper vom Zentrum für Angewandte Chemie der Leibniz Universität Hannover ist stolz auf seine Studierenden und spricht von einem ausgereiften Verfahren mit Hand und Fuß. Als Anschubfinanzierung für die neue Firma der jungen Forscher ist dem niedersächsischen CDU-Wirtschaftsminister Bernd Althusmann die Innovation 33.000 Euro wert: "Ich glaube, die Zukunftsperspektive kann sehr positiv sein, wenn wir das Marktvolumen des Ananas-Anbaus weltweit anschauen. Allein die Pilotanlage hat etwa 1.600 Hektar und produziert mehr als 300.000 Tonnen Ananasabfälle. Der Markt dafür, daraus dann Papier zu machen, könnte vorhanden sein. Es gibt viele weitere innovative Ideen, aber das ist eine davon und die wollten wir mit dem Gründungsstipendium auszeichnen."

Weitere Produkte aus Fasern der Ananaspflanze

  • Lederimitat
  • Zellstoff für Produkte wie Papierhandtücher etc.
  • Nano-Zellulose für den medizinischen Bereich (Kapselhüllen)
  • Lyocell-ähnliche Stoffe für die Bekleidungsindustrie

Weitere Informationen
Eine Frau wirft eine Glühbirne hoch, so dass sie über ihrer Hand zu schweben scheint. © Nadia Valkouskay/unsplash Foto: Nadia Valkouskay

NDR Info Perspektiven: Auf der Suche nach Lösungen

In der Reihe NDR Info Perspektiven beschäftigen wir uns mit Lösungsansätzen für die großen Herausforderungen unserer Zeit. mehr

Dieses Thema im Programm:

NDR Info | NDR Info Perspektiven | 24.06.2020 | 07:48 Uhr

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