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Renewables-based drying technology for cost-effective valorisation of waste from the food processing industry

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Upcycling nützlicher Inhaltsstoffe aus Lebensmittelabfällen

Der Berg von Lebensmittelabfällen in Europa bringt Umweltprobleme mit sich. Ein neues Verfahren beseitigt diesen Zustand, indem die Abfälle in der Industrie nutzbringend (wieder)eingesetzt werden.

Industrielle Technologien
Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Etwa ein Drittel der in Europa produzierten Lebensmittel wird weggeworfen, und ein großer Teil davon wird bereits bei der Herstellung verschwendet. Das entspricht etwa 90 Millionen Tonnen an Lebensmittelabfällen pro Jahr – genug, um etwa 12 000 Fußballfelder zu bedecken. Derartige Abfallmengen stellen eine erhebliche Umweltbelastung dar. Rechnet man den Fahrzeugtransport noch hinzu, so verursacht jede Tonne verschwendeter Lebensmittel im Durchschnitt 2 Tonnen CO2-Emissionen. Der Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft der Europäischen Kommission sieht u. a. eine Verringerung der Auswirkungen der Lebensmittelproduktion vor. Lebensmittelabfälle werden in der Regel durch Kompostierung und Verbrennung verarbeitet, doch auch das ist verschwenderisch, denn sie enthalten wertvolle Inhaltsstoffe, die extrahiert und gewinnbringend genutzt werden können. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts DRALOD wurde ein System zur Wiederverwertung von Lebensmittelabfällen entwickelt, bei dem diese in neue Produkte umgewandelt werden. Ein Teil des Systems besteht aus einer neuartigen Trocknungstechnologie, der andere Teil aus verschiedenen chemischen Verfahren zur Extraktion wichtiger Inhaltsstoffe aus den getrockneten Abfällen. Das Projekt beinhaltet vorkommerzielle, geschäftliche und technische Ziele. In Bezug auf die letzteren entwickelte und validierte das Team Aspekte der Trocknungs- und Energiemanagementsysteme und schloss mit der Konstruktion und Inbetriebnahme einer Pilot-Demonstrationsanlage ab.

Regenerativ gespeistes Trocknungssystem

Nasse Abfälle sind sperrig und schwer. Daher werden sie in der ersten Behandlungsstufe getrocknet, um Volumen und Gewicht zu verringern. „Unser Lufttrocknungsverfahren wird mit einer Mischung aus erneuerbaren Energiequellen betrieben“, erklärt der Projektkoordinator Alfonso Pérez Carballo. „Etwa 50 % stammt aus solaren Energiequellen, der Rest aus verschiedenen Biomassequellen.“ Wenn zwei Arten erneuerbarer Energiequellen kombiniert werden, kann ein sehr geringer CO2-Fußabdruck erreicht werden, und Energierückgewinnungssysteme steigern die Effizienz noch weiter. Die Trocknung dauert etwa 24 Stunden – das ist lange genug, um Krankheitserreger abzutöten. Das Verfahren findet jedoch unter ausreichend kühlen Bedingungen statt, um den Abbau nützlicher organischer Moleküle zu vermeiden, die während des Upcycling-Prozesses zurückgewonnen werden. Zudem führt es zu einem stabilen getrockneten Produkt: es gärt oder zerfällt nicht, besitzt ein viel geringeres Volumen und Gewicht als der ursprüngliche Abfallstoff und ist über ein Jahr lang haltbar.

Rückgewinnung nützlicher Verbindungen

Die getrockneten Lebensmittelabfälle können weiter behandelt werden, um nutzbare Stoffe zurückzugewinnen. „Dann ist der Abfall kein Abfall mehr“, fügt Pérez Carballo hinzu. „Durch die Wiederverwertung erhält er ein zweites Leben. Je nach Art der verarbeiteten Lebensmittelabfälle können verschiedene Verbindungen zur Nutzung in unterschiedlichen Industriezweigen gewonnen werden. Wir können beispielsweise Proteine, präbiotische Fasern, Polyphenole und eine lange Liste anderer Inhaltsstoffe finden.“ Diese können von der Pharma- und Nahrungsergänzungsindustrie verwendet werden. Die Pilotanlage von DRALOD lief über einen Demonstrationszeitraum von mehreren Monaten. Sie wurde vom Forschungsteam so konzipiert, dass sie 35 000 Tonnen Abfälle pro Jahr verarbeiten kann. Durch die Trocknung wurde diese Masse um 65 % reduziert. Projektberechnungen zeigen, dass der Transport der von der Anlage jährlich generierten Trockenprodukte über 200 km die CO2-Emissionen um über 1 000 Tonnen pro Jahr verringern würde. Im Vergleich zu Trocknungssystemen, die mit Erdgas betrieben werden, wird die Anlage schätzungsweise 8 200 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Das Projektteam wies auch nach, dass die EU-Rechtsvorschriften vollständig eingehalten werden, so dass eine behördliche Zertifizierung erreicht wurde. Dank des DRALOD-Systems können Lebensmittelabfälle wiederaufbereitet und neu eingesetzt werden. Außerdem werden dadurch die CO2-Emissionen reduziert.

Schlüsselbegriffe

DRALOD, Lebensmittelabfälle, Upcycling, erneuerbare Energie, Trocknungstechnologie, Pilotanlage

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