Chemie & Life Sciences

Der Umwelt zuliebe

Mit innovativen Tensiden zu neuen nachhaltigen Verbraucherprodukten

29.06.2010 -

Nachhaltige Verbraucherprodukte sind längst aus der ökologischen Nische in vielen Kategorien zum Mainstream gewachsen. Die Nachfrage der Verbraucher und regulatorische Zwänge haben zu einer Vielzahl von Innovationen geführt, die zu einem geringeren Verbrauch von fossilen Rohstoffen und Energiequellen und wachsender Nutzung nachwachsender Rohstoffe geführt haben. Gerade die Wasch- und Reinigungsmittelindustrie und ihre Hauptlieferanten, die Tensidhersteller, haben aufgrund ihrer teils recht unrühmlichen Vergangenheit mit Schaumbergen aus nichtabbaubaren Tensiden in den 60er Jahren und Überdüngung von Oberflächengewässern in den 70er Jahren durch Phosphate schon seit vielen Jahren ihren Fokus auf die ökologischen Folgen des Gebrauchs ihrer Produkte gelegt.

Die Entwicklung biologisch leicht abbaubarer Tenside und die wachsende Nutzung nachwachsender Rohstoffe sind in den letzten zwei Jahrzehnten stark forciert worden. So ist beispielsweise bei den Weichspülern das biologisch schlecht abbaubare Distearylquat durch ökologisch akzeptables Esterquat ersetzt worden. Wasch- und Reinigungsmittel selbst wurden höher konzentriert, was den Transport effizienter gemacht hat, und die Dosierung durch Tabs, Sachets etc. erleichtert.

Energetische Effekte

Im Vergleich zu anderen Verbrauchsgütern hat aber die Anwendung des Waschmittels beim Verbraucher ebenfalls einen relativ hohen energetischen Effekt. Hier wird aktuell der Energieverbrauch in der Waschmaschine durch Niedrigtemperaturwaschmittel drastisch reduziert. Moderne Waschladungen sind im Vergleich immer weniger wirklich durch Schmutz belastet und können, auch durch Einsatz von neuartigen Enzymen, bereits bei Raumtemperatur ohne Probleme gewaschen werden, was neben der Energieeinsparung auch zu einem schnelleren Waschvorgang und zu einer Schonung des Waschguts führt. Durch gezielte Behandlung der Textilfasern beim Waschvorgang kann eine Wiederanschmutzung deutlich reduziert werden, was wiederum den weiteren Waschaufwand reduziert. Der Industrieverband Körperpflege und Waschmittel schätzt, dass alleine in Deutschland durch Niedrigtemperaturwaschen 1,3 Mio. t CO2 und 400 Mio. € Energiekosten eingespart werden können.

Ca. 20% der in Europa verwendeten Tenside bestehen bereits aus nachwachsenden Rohstoffen, im Wesentlichen aus Palmkern- und Kokosöl. Hier haben die Tensidhersteller mit den Rohstoffproduzenten in Malaysia und Indonesien einen „Roundtable on Sustainable Palm Oil" gegründet, der über eine Zertifizierung die Nachhaltigkeit des Anbaus der Ölpalmen kontrolliert und sicherstellt, dass kein tropischer Regenwald den Ölpalmen-Plantagen zum Opfer fällt.
Die eingesetzten Tenside in Wasch- und Reinigungsmitteln selbst werden im Regelfall mit klassischen Chemieprozessen hergestellt, die häufig thermisch relativ aufwändig sind und mit verschiedenen Aufarbeitungsschritten verbunden sind. Mit Hilfe enzymatischer Katalyse sind hier noch deutliche Verbesserungen möglich, so ergab eine Carbon-Footprint-Analyse für einen in der Kosmetik eingesetzten Emollient Ester eine Reduktion des Energieaufwands für Produktion und Aufarbeitung um 75% bei der Herstellung mit enzymatischer Katalyse.

Höherer Aktivgehalt

Ein weiterer Weg, das Nachhaltigkeitsprofil von Tensiden zu verbessern, ist ihre Lieferung in höherer Konzentration zum Hersteller. War z.B. beim Laurylethersulfat vor wenigen Jahren noch eine 28%ige Ware Stand der Technik, so werden heute üblicherweise 70% Tensid und nur noch wenig Wasser transportiert. Auch beim Cocamidopropylbetain ist der Aktivgehalt von 30% auf 60% erhöht worden. Dies klingt einfacher als es in der Praxis ist, da das Phasenverhalten von hochkonzentrierten wässrigen Tensiden sehr komplex ist und zu hochviskosen Systemen führt. Hier haben wesentliche Grundlagenuntersuchungen in den letzten Jahren ein vertieftes Verständnis ermöglicht, so dass das Phasenverhalten gezielt gesteuert werden kann.

Neuartige Tenside

Es gibt aber auch noch neue Tenside, besonders für Spezialanwendungen. Ein Beispiel dafür ist das Sorbitanoctanoat, ein Sorbitanester mit einer kurzen Fettsäurekette, ein sehr schnell wirkendes Tensid, das in Haushaltsreinigern und in Industrieprodukten zu einer deutlichen Leistungssteigerung führt und dabei ein exzellentes ökologisches Profil aufweist. Es ersetzt klassische ethoxylierte quarternäre Tenside, die biologisch schlecht abbaubar sind.

Fazit

Die Beispiele zeigen, dass Wasch- und Reinigungsmittelhersteller und Tensidproduzenten wie kaum ein anderes Segment der Chemischen Industrie der nachhaltigen Innovation verpflichtet sind und auch in Zukunft spannende Technologien entwickeln, die auch bei klassischen Verbraucherprodukten noch Verbesserungen ermöglichen.