Aufbau eines Versuchs im Bioreaktor im RWTH-Institut für Angewandte Mikrobiologie. (Bildquelle: Peter Winandy)

Aufbau eines Versuchs im Bioreaktor im RWTH-Institut für Angewandte Mikrobiologie. (Bildquelle: Peter Winandy)

RWTH-Professor Lars Blank ist Koordinator des Mixed plastics biodegradation and UPcycling using microbial communities (Mix-up) vom Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie. Beteiligt sind die Lehrstühle für Biotechnologie, für Technische und Makromolekulare Chemie sowie die Aachener Verfahrenstechnik. Ziel ist die mikrobielle Verwertung von Plastikabfällen hin zu hochwertigen Molekülen.

Biotechnologisches Plastikrecycling

„Mix-up verwendet Kunststoffmischungen aus fünf der wichtigsten, auf fossilen Rohstoffen basierenden Kunststoffe und zukünftige biobasierte Kunststoffe für das biochemische Re- und Upcycling“, so Blank. Der enzymatische Abbau von Kunststoffabfällen werde dabei mit der anschließenden Umsetzung in hochwertige Chemikalien und Kunststoffe kombiniert. Dazu erfolgt die Verbesserung bereits bekannter kunststoffabbauender Enzyme hinsichtlich hoher spezifischer Bindungskapazitäten, Stabilität und katalytischer Wirksamkeit für verschiedene Kunststoff-Polymere unter hohen Salzkonzentrationen und Temperaturen.

Das Projekt will unter anderem die Produktion dieser Enzyme verbessern und entwickelt Enzym-Cocktails, die auf bestimmte Plastikmischungen zugeschnitten sind. „Freigesetzte Kunststoffmonomere werden gezielt durch stabile Mischungen von Mikroben als Nahrung genutzt, um unter anderem hochwertige Chemikalien oder mikrobielle Polyester zu produzieren“, erläutert Blank. Alle noch verbleibenden polymeren Reststoffe, die auf diesem Wege nicht aufgeschlossen werden können, würden nach einer chemischen Behandlung in den Prozess zurückgeführt.

Im Wissenschaftsjournal Nature Catalysis berichteten die RWTH-Teams gemeinsam mit ihren nationalen und internationalen Partnern über das Projekt und beleuchteten den aktuellen Stand der Forschung zur biotechnologischen Wertschöpfung aus Plastikabfällen. (jhn)