Aus der Slowakei in neue Welten

Der Weg in neue Welten führt durch ein idyllisches Tal in der Mitte der Slowakei. Hier, am Fuße der Niederen Tatra, hat Evonik Ende Mai seine neue Produktionsanlage für Rhamnolipide eröffnet. Umgeben von Natur und nahe des Flusses Hron, ist das Werk die weltweit einzige Anlage, die Rhamnolipide in hoher Reinheit im industriellen Maßstab herstellen kann. Evonik setzt auf den Standort im slowakischen Slovenská Ľupča, weil das Werk dort schon eine jahrzehntelange Erfahrung mit Fermentationsverfahren hat. Dieser biologische Produktionsprozess ist der Schlüssel zur nachhaltigen Produktion der besonderen Lipide.

Man begann nicht bei null: Die verwandten Sophorolipide werden hier schon länger hergestellt. Sie waren die ersten mikrobiologischen Biotenside, die auf den Markt für Schönheits- und Körperpflegeprodukte kamen. Mit dem Bau der Produktionsanlage für Rhamnolipide haben die Forscher, Entwickler und Anlagenbauer von Evonik erfolgreich Neuland erobert. Nun geht es darum, die zahlreichen Anwendungen zu erkunden, die dieses Produkt ermöglicht.

Das Wirkprinzip der Tenside ist im Grunde einfach. Sie bestehen aus hydrophilen, also Wasser liebenden, und lipophilen, also Fett liebenden Teilen. Daher ordnen sie sich deshalb in Wasser in einer speziellen Ordnung an: hydrophil nach außen, lipophil nach innen – in dieser Anordnung bilden sie oberhalb einer bestimmten Konzentration, der CMC (critical micelle concentration), eine Mizelle. Beim Spülen haftet sich etwa der fettliebende Teil an den Schmutz, der hydrophile ans Wasser. So bleibt der fettige Schmutz im Spülwasser und Teller und Gläser kommen sauber heraus.

Die herausragenden Eigenschaften der Rhamnolipide in puncto Waschkraft sorgten dann auch für deren ersten großen Schritt auf den Markt. In Geschirrspülmitteln haben sie sich schon mehr als bewährt. Rhamnolipide sind besonders gut schäumende Tenside, auch das macht sie für solche Anwendungen sehr geeignet. Doch was im Spülmittel erwünscht ist, kann bei der Produktion zu einer Herausforderung werden. Denn die Bakterien benötigen in der Fermentation Luft. Wird sie durch die Fermentationsflüssigkeit geblasen, würde üblicherweise etwas entstehen, das die Evonik-Fachleute ironisch mit dem Ausdruck „Schaum-Party“ betiteln. Doch Schaum lässt sich in Anlagen nur schwer kontrollieren. Den Experten der Evonik gelang es, diesen Punkt zu lösen und den Prozess in den industriellen Maßstab zu transferieren.

Auch im Bereich der Kosmetik werden die Rhamnolipide bereits eingesetzt. Das Produkt namens RHEANCE® One gewann auf der Leitmesse „in-cosmetics international“ in Paris einen Gold-Award. Evonik-Fachmann Stefan Liebig verweist auch hier auf den doppelten Vorteil in der Anwendung: „Mit unseren Rhamnolipiden geben wir unseren Kunden die Möglichkeit, die Konsumenten mit ebenso leistungsstarken wie nachhaltigen Reinigungs- und Pflegemitteln zu versorgen.“

Aufgrund der sehr sanften Pflege der Haut sind Gesichtsreiniger, Shampoos oder Baby-Pflege-Mittel mögliche Einsatzbereiche. Auch Hersteller von Zahncremes kommen auf den Geschmack. In Zahnpasten dominiert heute oft das Aroma der Minze, um das bittere Aroma der bisher verwendeten Tenside zu übertönen. „Rhamnolipide sind geschmacksneutral und bereits in ersten Zahncremes im Einsatz, wodurch eine größere Flexibilität in der Formulierung ermöglicht wird“, so Lisa Maus.

Dreht sich in diesen Anwendungen noch alles weitgehend um Reinigung, halten die Rhamnolipide nun auch Einzug auf Märkten, die auf den ersten Blick erstaunlich klingen. Zum Beispiel auf dem für Farben und Lacke. „Sie sind ein exzellentes Benetzungsmittel für Farbpigmente in wässrigen Formulierungen“, erläutert Katina Kiep, bei Evonik Leiterin des Marktsegments Decorative Coatings, „und damit eine umweltfreundliche Alternative zu klassischen Tensiden, die eine hervorragende Farbstärke ermöglicht. Evonik wird seinen Kunden das Produkt unter dem Namen TEGO® Wet Terra anbieten.”

Neben diesen schon erhältlichen Produkten bahnen sich die Evonik-Forscher Wege zu weiteren Einsatzgebieten. „Viele Eigenschaften von Rhamnolipiden sind im Labor getestet und in der Literatur belegt“, sagt Lisa Maus, „wir erforschen nun, ob dies auch für unser Produkt gilt und welche weiteren unentdeckten Eigenschaften wir uns zu Nutze machen können.“ Interessantes Potenzial hat etwa der Einsatz in der Pharmaindustrie. Wenn beispielsweise pharmazeutische Wirkstoffe durch Rhamnolipide besser löslich werden, kann dies zu einfacherer Formulierbarkeit und höherer Bioverfügbarkeit führen.