Forschung & Innovation

Kaffeesatz auf den Grund gehen

Forschungsprojekt will industriellen Kaffeesatz weiterverarbeiten

02.06.2020 - Forscher von Fraunhofer Unsicht prüfen im Projekt InKa mögliche Verwertungsansätze von industriellem Kaffeesatz.

Bei der Produktion von 1 kg löslichem Kaffee entstehen 2 kg nasser Kaffeesatz. So werden allein in der EU etwa 1 Mio. t/a Reststoffe durch Kaffeesatz erzeugt. Das Forscherteam wird sich daher in dem Projekt »InKa« in den kommenden drei Jahren mit der Ausarbeitung und Validierung eines industrienahen Ansatzes zur Überführung kommerziell anfallenden Kaffeesatzes in hochwertige Zwischenprodukte beschäftigen. Dabei wird ein besonderer Fokus darauf gelegt, dass die Zwischenprodukte nicht nur als Rohstoff für biobasierte Produkte verwendet werden, sondern sie sollen zu bisher nicht erreichbaren Eigenschaftsverbesserungen verschiedener Endprodukte führen, oder sogar als alternative Rohstoffquelle bei ernsthaften Rohstoffengpässen fungieren.

Geplante Entwicklungsschritte
Die geplanten Arbeitsschritte umfassen die Auftrennung des Kaffeesatzes in sinnvoll zusammengefasste Komponentengruppen, deren Aufreinigung sowie insbesondere die hochwertige Nutzung der erzeugten Intermediate. Das Kaffeeöl ist nicht für den Verzehr geeignet, es kann jedoch mittels Umesterung in ein wertvolles chemisches Zwischenprodukt umgewandelt werden. Anschließend wird der Einsatz dieser biobasierten Bausteine in Synthesen zur Herstellung von Additiven für Kunststoffe wie Weichmacher oder Schlagzähigkeitsmodifikatoren geprüft.
Der entölte Kaffeesatz wird gleichzeitig als alternativer Rohstoff für die Papier- und Karton­industrie untersucht. Nach entsprechender Zerkleinerung wird dieser in Faserstoffe eingebracht und die weitere Verarbeitung getestet. Darüber hinaus können in dem Verwertungsprozess weitere organische Verbindungen wie Glycerin, Fettsäuren, Polysaccharide oder Aromastoffe gewonnen und für eine Verwertung bereitgestellt werden. Im Nachgang wird mittels einer Stoffstromanalyse der mögliche Einfluss auf die Rohstoffversorgung im Markt transparent gemacht.

Anwendungstests
Der Projektpartner BellePapier wird nach Herstellung der Zwischenprodukte Anwendungstests mit entöltem Kaffeesatz durchführen und die Ergebnisse des Projekts bewerten. »Der entölte Kaffee kann für spezielle Papier- und Kartonsorten eine gute Rohstoffergänzung sein. Er enthält Cellulose – ähnlich wie der Faserstoff, aus dem Papier entsteht. Der Kaffeesatz könnte aber auch als Prozesshilfsmittel interessant sein. Wir sind sehr neugierig, welche Potenziale sich mit diesem neuen Werkstoff heben lassen«, sagt Geschäftsführer Dr. Jürgen Belle von BellePapier.
Gefördert wird das Projekt InKa im Rahmen der Fördermaßname »Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

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Fraunhofer UMSICHT Inst.f. Umwelt-,Sicherheits-u.Energietechnik

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