BiofoYL - Biobasierte und biologisch abbaubare Folien aus Biomasse der Hefe Yarrowia Lipolytica

Abstract

Das Projekt BiofoYL II beschäftigte sich im Rahmen des Ideenwettbewerbs "Neue Produkte für die Bioökonomie" mit der Entwicklung eines vollständig biobasierten und biologisch abbaubaren Verpackungsmaterials auf Basis der Biomasse der Ölhefe Yarrowia lipolytica. Ziel war es, ein Materialkonzept zu etablieren, das ohne nahrungsmittelrelevante Rohstoffe auskommt und stattdessen industrielle Reststoffströme (z.B.: Rohglycerin aus der Biodieselindustrie) als Substratgrundlage nutzt. Der Ansatz knüpfte an den Stand der Technik zu biobasierten Polymeren an, adressierte jedoch zentrale Limitationen vieler bestehender Systeme (z. B. Nutzung agrarischer Rohstoffe, eingeschränkte Barriere- und Mechanikeigenschaften) durch den Einsatz mikrobieller Biomasse als erneuerbare Polymerquelle. Wesentliche wissenschaftlich-technische Ausgangspunkte waren (i) die Nutzung der gesamten Hefe‑Biomasse als Werkstoffbasis (statt isolierter Einzelpolymere), (ii) die Möglichkeit, Barriereeigenschaften über die Biomassezusammensetzung gezielt zu beeinflussen, sowie (iii) die Überführung der Laborherstellung (Gießfilme) in industrienähere Verarbeitungsrouten. Da Proteine und Zellwandpolymere vor allem zur Sauerstoffbarriere beitragen und Lipide hydrophobe Eigenschaften mitbringen, wurde in BiofoYL II von Beginn an die gezielte Einstellung dieser Anteile über Kultivierungsbedingungen als Schlüsselstrategie betrachtet. Aufbauend darauf sollte die Machbarkeitsphase sowohl thermoplastische Verarbeitung (Compoundierung/Extrusion) als auch Beschichtung (Labor bis Rolle‑zu‑Rolle) adressieren und abschließend in einem anwendungsnahen Demonstrator münden.