Polyurethan aus Zucker

(22.11.2005) Als vielversprechend hat sich ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Polyolen aus Zucker erwiesen, das in einem Forschungsprojekt der Dow Deutschland GmbH und des Fraunhofer Instituts für Chemische Technologie getestet wurde. Das von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) geförderte Vorhaben zeigt wirtschaftlich attraktive Alternativen in der Herstellung polyfunktioneller Alkohole auf, die die chemische Industrie für die Produktion von Polyurethanen und Polyestern benötigt. Aktuell werden Polyole vor allem auf petrochemischer Basis hergestellt.

Die im Rahmen des Forschungsprojektes verwendete Versuchsanlage setzte niedermolekulare Kohlenhydrate wie Fructose, Glukose, Saccharose und Xylose mittels reduktiver Hydrothermolyse in über- und unterkritischem Wasser in kurzkettige Polyalkohole um. Am erfolgreichsten war man mit Ruthenium als Katalysator bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C erzielt. Die Polyole konnte Dow anschließend erfolgreich bei der Herstellung von Polyurethanen einsetzen. Damit erschließt sich für die Kunststoffproduktion eine neue, nachwachsende Rohstoffbasis: Kohlenhydrate werden aus Pflanzen wie der Zuckerrübe isoliert, die in Deutschland großflächig angebaut werden und weniger starken Preisschwankungen unterliegen als petrochemische Rohstoffe.

Das Verfahren soll in einem nächsten Schritt in den Pilotmaßstab überführt werden. Forschungsbedarf besteht noch bei den eingesetzten höhermolekularen Kohlenhydraten. Die Wirtschaftlichkeit könnte erhöht werden, wenn sich auch Stärke oder Cellulose durch reduktive Hydrothermolyse umwandeln ließen. Bislang wurden mit diesen Rohstoffen allerdings (noch) nicht die gewünschten Umsätze erreicht.