Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 4 - nova-Institut ...

Stärke als nachwachsender Rohstoff 124
gingen in die chemische und die Fermentationsindustrie, 35% bzw. 637.000 t wurden in der Papier- und
Wellpappeproduktion eingesetzt. [3]
Stärke in der Papierindustrie
Der größte technische Verbraucher von Stärke ist in Deutschland derzeit die Papierindustrie, die mit 35% der
Gesamtstärkenutzung etwa 637.000 t pro Jahr nachfragt. [3]
Stärke wird bei der Papierherstellung zur Behandlung der
Papieroberfläche, der so genannten Leimung bzw. Imprägnierung,
eingesetzt. Sie verschließt aufgrund der Polymerisierung des
enthaltenen Gluten die Oberfläche und verbessert damit die
Eigenschaften des Papiers, um es beschreib- oder mit wässrigen oder
alkoholischen Tinten bedruckbar zu machen. Der Effekt beruht auf
einer Hydrophobierung des Papiers, das in seinem Normalzustand
hydrophil ist. In ungeleimtem Zustand würden wasserbasierte und
niedrigviskose Schreibmaterialien wie Tinte oder Tusche verlaufen,
und die Kapillarität des Papieres würde so ein sauberes Schriftbild
behindern, wie es bei ungeleimten Produkten wie etwa Toilettenpapier
Ohne Leimung würden Schreibtinten auf dem
Papier verlaufen
oder Küchenkrepp der Fall ist. Ähnliche Effekte können auch durch den Einsatz von modifizierter Cellulose
(beispielsweise Carboxymethylcellulose) oder Polyvinylalkohol erreicht werden.
Bei der Herstellung von Wellpappe wird Stärke vor allem als Stärkekleister eingesetzt, um die Papierschichten
miteinander zu verkleben. Allein hierfür wurden 2008 in Deutschland mehr als 100.000 t Stärke in Form von
Stärkeleim verbraucht. [3]
Stärke als Fermentationssubstrat
Stärke stellt als Glucosepolymer einen natürlichen Energiespeicher für
Pflanzen dar, der entsprechend im Stoffwechsel von fast allen
Organismen abgebaut werden kann. In der Fermentationsindustrie bzw.
Biotechnologie stellt Stärke entsprechend neben Saccharose das
wichtigste Substrat zur Gewinnung verschiedener Produkte dar, die
von Bakterien oder Pilzen produziert werden. Das Spektrum reicht
dabei von Bioethanol über verschiedene Aminosäuren, Organische
Säuren wie Zitronensäure und Essigsäure, Enzymen und Antibiotika
bis zu Biomonomeren und -polymeren wie Polyhydroxyalkanoate
Bioethanolanlage in Burlington, Iowa.
(PHA; u.a. Polyhydroxybuttersäure, PHB) oder Polymilchsäure (PLA). Während Bioethanol in Brasilien vor allem
auf der Basis von Zucker aus dem Anbau von Zuckerrohr gewonnen wird, stellt in den USA den Mais die
Hauptrohstoff dar. Nach Angaben der deutschen Bioethanolwirtschaft werden in Deutschland knapp zwei Drittel des
Bioethanols aus stärkehaltigen Pflanzen, vor allem Weizen, gewonnen [5] .
Die Produktion ist in der Regel unabhängig vom Substrat, bei fast allen Fermentationsprozessen können also sowohl
Stärke als auch Saccharose sowie verschiedene zuckerhaltige Produkte (in der Regel Dicksaft und Melasse) genutzt
werden. Da auch die Cellulose als Hauptbestandteil des Holzes ein Zuckerpolymer darstellt, steht diese für
zukünftige Anwendungen, v.a. der Produktion von Cellulose-Ethanol sowie der Verwendung in der Bioraffinerie,
ebenfalls als alternatives Substrat zur Diskussion.