Biotechnische Produkte und Verfahren (PIUS) - weiße Biotechnologie

Entwicklung eines enzymatischen Abflussreinigers

Ziel des Projektes war die Entwicklung eines „Biologischen Abflussreinigers“, abgeleitet von einem Enzymgemisch auf der Basis von Keratinase bzw. eines keratinspaltenden proteolytischen Enzymsystems, welches in der Lage ist, in wenigen Minuten Anwendung insbesondere Haare (aber auch andere pflanzliche Fasern sowie Fette) abzubauen, um so eine biologische, umweltfreundliche und effektive Reinigung von verstopften Abflussrohren zu Preisen, vergleichbar den chemischen Abflussreinigern, zu erreichen.


Mitwirkende (IBV):

Prof. Dr. Peter M. Kunz
B.Sc. Irene Lobes
Dipl.-Ing. (FH) Isabell Sommer


In Zusammenarbeit mit:
ASA Spezialenzyme GmbH (ASA)
Bio-Logik Control

Entwicklung eines enzymatischen Abflussreinigers  

Projektflyer "Entwicklung eines biologisch abbaubaren Abflussreinigers auf der Basis haarabbauender Enzyme"

KVS Feasibility-Studie: Enzymatische Entfernung des Gelbstichs aus ergrauten Haaren

Manche Menschen haben das Problem, dass bei Grauwerden ihrer Haare ein Rest an Melanin-Pigment (Pheomelanin) in den Haaren zurückbleibt und dadurch ein Gelbstich entsteht. Dieser Gelbstich ist selbst durch Anwendung von Wasserstoffperoxid nicht leicht zu entfernen. Zusätzlich greift Wasserstoffperoxid das Haar an und entfärbt die grauen Haare komplett, so dass sie ganz weiß werden.
Im Projekt wurde versucht, durch Einwirkung von Enzymen den Gelbstich aus den Haaren schonend zu entfernen. Es wurden Enzyme verwendet, die bei anderen Anwendungen bereits Melanine entfärbt haben, zum Beispiel in der Textil- oder Lederindustrie. Auch ein Weißfäulepilz wurde kultiviert und seine Enzyme direkt dem Kulturmedium entnommen. Die Enzyme wurden zunächst auf synthetisches Melanin einwirken gelassen, dann direkt auf Haarproben. Es konnten leichte, optisch allerdings kaum wahrnehmbare, Entfärbungen gemessen werden.


Mitwirkende (IBV):

Prof. Dr. Peter M. Kunz
Dipl.-Ing. (FH) Isabell Sommer
B.Sc. Barbara Rathmann

Mitwirkende (extern):
ASA Spezialenzyme Wolfenbüttel

Unterstützende:

Dr. Gradinger, Kompetenzzentrum Holz, Linz, Österreich
Dr. Ludwig, Universität für Bodenkultur, Wien, Österreich
Herr Woestmann, Chemtex/Tanatex Chemicals, Kempen

Flyer: Enzymatische Entfernung des Gelbstichs aus ergrauten Haaren

Biologische Entfettung

Über einen an das Entfettungsbad bzw. an die Spülen beigestellten Reaktor werden Mikroorganismen selektiert, die in der Lage sind, die wässrig-alkalisch von diversen Oberflächen abgelösten Fette und/oder Öle zu verstoffwechseln. Mit der Zeit verfügt das Biosystem über eine ausreichende mikrobielle Aktivität, so dass chemische Lösungsmittel substituiert werden können. Auch andere, jedoch nicht bakterientoxische, Lösungsmittel können durch dieses Prinzip ergänzt werden. Die Biomasse wird nach einem speziellen Verfahren (s.u.) entsorgt.

Biologische Entrostung

Im selben Zusammenhang wird derzeit an einem biologischen Verfahren zur Reduzierung von Eisenoxidverbindungen gearbeitet. Mit Hilfe spezieller Mikroorganismen, die im Betrieb selektiert werden, werden über Ausscheidung von Komplexbildern bzw. anderen Stoffwechselprodukten metallische Oberflächen entrostet. Kontinuierliche Verfahren sind in der Entwicklung.

Biofilmvermeidung in Wasserkreisläufen

Ohne Eisen können Mikroorganismen nicht wachsen. Durch ein patentiertes Verfahren ist es möglich, dem Wasser vollständig Eisen zu entziehen. Über Molchsysteme kann das System auf Dauer stabilisiert werden. Ein Wasserkreislauf-Simulator ist aufgebaut, er soll für Dauerversuche genutzt werden.

Formulierung von Kühlschmierstoffen

Im Gegensatz zur heute geübten Praxis, Kühlschmierstoffe für langjährige Anwendungen stabil zu machen, verfolgt dieser Ansatz gerade das Gegenteil: Nur alkalisch gestelltes Wasser und Schmierstoffe werden kurzzeitig emulgiert, um nach der Anwendung einfach (s. A 1.5) getrennt und separat über Membranverfahren gereinigt zu werden. Danach stehen sie für einen erneuten Emulgiervorgang zur Verfügung.

Emulsionsspaltung

Über chemische Entstabilisierungs- oder physikalische Trennverfahren werden konventionell Emulsionen gespalten. Nach dem hier vorgestellten Verfahren werden speziell darauf abgestellte Emulsionen durch die speziellen Oberflächenkräfte unterschiedlicher Materialien "auseinander gezogen".

Ökologische Produktion

Im Gegensatz zum Outsourcing wird hier ein Konzept des Insourcing vorgestellt, bei dem der Produzent alle Teilproduktionsleistungen, über die kein wirkliches Know-how im Unternehmen vorliegen, von Fachfirmen im Unternehmen abwickeln lässt.