Probenverpackung und Isolierung Nachhaltigkeit im Labor: Stroh als Alternative

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Laborarbeit soll nachhaltiger werden. In einem Projekt am Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik (IUTA) in Duisburg wurde getestet, ob Stroh herkömmliche Verpackungs- und Isoliermaterialien aus Styropor ersetzten kann. Wir haben mit Dr. Thorsten Teutenberg vom IUTA und mit Thea Hintermeier von Landpack, dem Anbieter der Lösung, gesprochen.

Herr Dr. Teutenberg, Sie haben mit dem FutureLab.NRW ihre Vision des Labors der Zukunft umgesetzt. Können Sie kurz beschreiben, welche Ziele Sie mit dem Projekt verfolgen?

Dr. Thorsten Teutenberg: Mit dem FutureLab.NRW haben wir ein Modelllabor entwickelt und aufgebaut, um insbesondere die Schwerpunkte der Digitalisierung und flexiblen Laborautomatisierung mit der fortschrittlichen instrumentellen und wirkungsbezogenen Analytik zu verknüpfen. Das Labor fungiert allerdings nicht als bloßer „Show-Room“, sondern die zugrundeliegenden Workflows haben ihren Ursprung in realen Anwendungen und Applikationen. Das FutureLab.NRW kann somit als echtes Demonstrations- bzw. Innovationslabor verstanden werden, das wir jetzt und in Zukunft gemeinsam mit Unternehmen und Forschungspartnern weiterentwickeln wollen, um neue Technologien in einem realen Umfeld zu erproben. Dabei legen wir auch einen besonderen Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz. Gerade in Zeiten der aktuellen globalen Krisen sind diese Aspekte von zentraler Bedeutung. Ein Lösungsweg zur Minimierung des ökologischen Fußabdrucks ist die konsequente Nutzung miniaturisierter Trenn- und Detektionsverfahren, bis hin zu echten Lab-on-Chip-Systemen, die mittels 3D-Druck gefertigt werden können.

Nachhaltiger arbeiten durch die Anschaffung durch z. B. die miniaturisierte HPLC ist ein Weg. Gibt es denn auch bereits Maßnahmen, welche nicht direkt in den Laboralltag eingreifen?

Teutenberg: Tatsächlich ist es immer noch so, dass viele Unternehmen aus den Life Sciences vor einer Implementierung neuer Technologien zurückschrecken. Die Branche ist weiterhin sehr konservativ, was den Einzug echter miniaturisierter Analysensysteme in die Labore erschwert. Vor diesem Hintergrund möchten wir aufzeigen, wie mit kleineren Maßnahmen bereits erste Schritte zu einer nachhaltigen Arbeitsweise umgesetzt werden können. Jeden Tag werden große Mengen an Müll erzeugt, da der Transport von Chemikalien und Proben zu den Laboren unvermeidbar ist. Im Rahmen des INNO-KOM-Forschungsprojektes iWisch haben wir z. B. untersucht, ob klassische Verpackungs- und Isolationsmaterialen wie Styropor durch alternative und ökologisch unbedenkliche Materialien wie Stroh ersetzt werden können.

Warum haben Sie sich für Stroh entschieden?

Teutenberg: Stroh als nachwachsender Rohstoff erfüllt alle technischen und ökonomischen Anforderungen, die wir im Rahmen unseres Vergleichs mit Styropor zugrunde gelegt haben. Hierunter fällt der modulare Aufbau, der Preis und die vergleichbare Isolationswirkung bei Versand von gekühltem Probenmaterial.

Frau Hintermeier, Sie bieten mit dem Unternehmen Landpack Stroh als alternatives Verpackungsmaterial an. Können Sie etwas zu den Mengen sagen, die Sie durch Stroh ersetzen wollen?

Thea Hintermeier: Weltweit entstehen in Laboren 5,5 Millionen Tonnen Plastikmüll pro Jahr. Ein großer Teil davon durch Verpackungen, insbesondere Isolierverpackungen, die beim Versand von temperaturempfindlichen Produkten benötigt werden. Mit der von Landpack entwickelten und patentierten Technologie lässt sich Stroh ohne Zusatzstoffe und ohne Klebstoffe formen und zu kompostierbaren und 100 Prozent natürlichen Isolierverpackungen verarbeiten. Unsere Landbox aus Stroh kann Styropor im Bereich der Isolierverpackungen vollständig ersetzen. In Deutschland haben bereits viele hundert Unternehmen auf Stroh umgestellt. Unser nächstes Ziel ist der amerikanische Markt.

Beim Anbau von Raps für Biodiesel argumentieren Kritiker, dass Flächen für die Lebensmittelerzeugung wegfallen. Wie ist das bei Ihrer Lösung?

Hintermeier: Anders als Biodiesel aus Raps steht Stroh nicht in Flächenkonkurrenz. Etwa 50 Prozent der Getreideernte ist Stroh. Alleine in Deutschland fallen jedes Jahr 40 Millionen Tonnen Stroh an – ohne Nutzungsmöglichkeiten in entsprechender Menge. Stroh ist die Biomasse mit dem größten Nutzungspotenzial weltweit. Wir verarbeiten auf unseren Produktionsanlagen Stroh von regionalen Landwirten. Die jährlichen Strohaufkommen sind so gigantisch, dass wir im Umkreis von 10 km Stroh als Nebenprodukt der Getreideernte beziehen können – das Korn kommt ins Brot, das Stroh in unsere Verpackungen. Es würden übrigens ein Prozent der weltweiten Strohvorkommen ausreichen, um Styropor in allen Anwendungen weltweit zu ersetzen.

Nachhaltigkeit ist auch im Labor wichtig. Am wichtigsten ist aber selbstverständlich die Performance. Wie schneidet Stroh hier ab?

Hintermeier: Die Landbox hat gleiche Leistungsdaten wie eine Styroporbox und isoliert daher bei gleicher Wandstärke genauso gut. Zudem ist Stroh als natürliches Dämmmaterial feuchtigkeitsregulierend und hat eine bis zu vierfach bessere Stoßdämpfung als Styropor.

Wenn ich an Stroh denke, frage ich mich, ob es nicht Probleme mit Feuchtigkeit oder Schimmel während des Transports gibt.

Hintermeier: Die Strohfasern werden während des Produktionsprozesses mehrstufig gereinigt: mechanisch von Steinchen, Körnern und Staub und unter Heißdampf von Mikroorganismen. Jede Charge wird auf Lebensmittelkonformität überprüft, unsere Verpackungen sind nämlich auch als Lebensmittelverpackungen im täglichen Einsatz.

Herr Teutenberg, Sie haben von einer vergleich­baren Isolationswirkung gesprochen. Haben Sie dies wirklich getestet oder sich auf das Marketing-Material verlassen?

Teutenberg: Unser gewerblich ausgerichtetes Labor ist nach der DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert. Im Rahmen eines regelmäßigen Wischprobenmonitorings in Apotheken und Krankenhäusern erhalten wir von unseren Kunden Proben, bei denen die Einhaltung der Kühlkette von oberster Priorität ist. Vor diesem Hintergrund haben wir eigene experimentelle Daten erhoben, die belegen, dass die Kühl- und Isolationswirkung von Stroh für unseren Anwendungsfall derjenigen von Styropor entspricht.

Aber eins haben nachhaltige Verpackungsmaterialen immer noch mit Styropor gemeinsam: Am Ende müssen diese entsorgt werden. Verlagern wir somit das Abfallproblem nicht lediglich auf einen alternativen Rohstoff?

Hintermeier: Unsere Produkte enthalten keine Additive oder Klebstoffe. Damit handelt es sich um ein rein natürliches Isoliermaterial, das im Biomüll entsorgt werden kann. Was im Biomüll landet, ist der einzige gute Abfall, den wir für die dezentrale Biogas-Gewinnung und für Bio-Kompost dringend brauchen! So können aus einer mittelgroßen Strohbox 800 l Biogas mit einem Energiegehalt von 4,4 kWh gewonnen werden. Nährstoffreiche Reste werden auf den Feldern als Kompost verteilt – so schließt sich der Ökologiekreislauf der Landpack Isolierverpackung ganz natürlich.

Frau Hintermeier, Herr Dr. Teutenberg, vielen Dank für das Gespräch.

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