Schwitzen ohne Geruch? Wie Rostocker Forscher aus Reis-Resten die Kleidung der Zukunft machen

Der Himmel über Vietnam, Thailand, China, Indien – im Herbst ist er allzu oft grau. Und das liegt nicht allein am Wetter. Denn im September startet in vielen Ländern in Südostasien die Reisernte. Die Körner sind begehrt, das Stroh aber wird auf den Feldern verbrannt. „Das sind schreckliche Bilder. Überall sind dunkle Rauchwolken zu sehen, das sind gigantische Emission von CO2“, sagt Dr. Estaban Mejia. Der Rostocker Forscher hat das selbst in Vietnam erlebt. Doch er und sein Team wollen den Bauern in Asien nun eine Alternative bieten: Denn aus den Reisresten lassen sich wertvolle Nanoteilchen gewinnen – zum Beispiel für „smarte“, antibakterielle Kleidung und Oberflächen. Rostocker Raffinerien für Vietnam: Allein in diesem Jahr werden weltweit rund 500 Millionen Tonnen Reis geerntet. Übrig bleibt danach ein Vielfaches an Pflanzenresten. Nach dem Verbrennen landet die Asche dann als Dünger auf den Feldern. „Dabei gibt es viel effizientere Möglichkeiten der Nutzung. Und mit denen könnten die Reisbauern sogar noch Geld verdienen“, sagt Mejia, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Katalyse (Likat) in der Hansestadt. Gefördert vom Bundesforschungsministerium und in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dresden, der Uni Greifswald und den Agrarwissenschaftlern der Rostocker Uni hat das Likat kleine, vor Ort einsetzbare Bioraffinerien für Vietnam entwickelt: „Ebenso wie Rohöl zu Benzin raffiniert wird, lassen sich auch die Reste der Reispflanzen erst fein zermahlen und dann veredeln“, sagt der Kolumbianer Mejia. Bis Ende 2021 soll die erste dieser Anlagen fertig sein und in der Provinz An Giang zum Einsatz kommen – direkt am Feldrand. Silizium als neue Geldquelle: Was die Bioraffinerien erzeugen, könnte bald weltweit gefragt sein – in der Chemieindustrie, aber auch in der Medizintechnik oder bei Sportartikel-Herstellern: Denn Mejia und sein Doktorand Felix Unglaube haben entdeckt, dass aus dem Reisstroh Silizium gewonnen werden kann. „Es ist in den Pflanzen als Siliziumdioxid enthalten, allerfeinste Sandkörnchen“, sagt Mejia. Und Silizium sei in ein gefragter Rohstoff: „In Verbindung mit Metallen entsteht aus Silizium und Sauerstoff ein Pulver, das wir für viele Prozess brauchen – als Katalysator.“ Also als Beschleuniger für chemische Reaktionen. Ein Beispiel: Siliziumverbindungen werden beispielsweise für die Herstellung von Margarine benötigt. Die Reisbauern in der vietnamesischen Provinz sollen nun also mit ihrer Bioraffinerie aus Rostock Grundstoffe für die Chemieindustrie herstellen. „Für die Landwirte kann das eine wichtige, zusätzliche Einnahmequelle sein“, sagt der 39-jährige Forscher. Kleidung von morgen aus Reisresten? Bei Experimenten mit verschiedenen Metallen und Silizium aus Reisresten entdeckten Mejia und Unglaube sogar noch ein Produkt, das sich in der Bioraffinerie erzeugen lässt – und das sowohl in der Medizin als auch in der Kleidungsbranche als der Zukunftstrend Nummer eins gilt: „Wir können Nanoteilchen aus Silizium und Silber erzeugen“, sagt Mejia. Diese Nanoteilchen haben eine Eigenschaft, die in Zeiten der Corona-Pandemie wichtiger denn je ist: Sie wirken antibakteriell. Sie töten Keime. Mejia: „Die Nanoteilchen aus der Reisraffinerie können beispielsweise genutzt werden, um Kleidung zu beschichten – Sportbekleidung etwa. Denn weil sie Keime töten, verhindern sie auch Schweißgeruch.“ Auch auf Oberflächen – Geräten für die Medizin etwa – oder Schutzkleidung für Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen können die so veredelten Reisreste aufgetragen werden. „Die Nanoteilchen sind ideal für die so genannten Smart Clothes.“ Möglicherweise ließen sich die Teilchen auch nutzen, um Klamotten herzustellen, die mit moderner Technik die Vitalfunktionen des Trägers überwachen, Musik abspielen können, eine „tragbare“ Klimaanlage enthalten. Dünger ohne Qualm: Ein Produkt, das diese Bioraffinerie ebenfalls liefern soll: Aus den Zucker- und Lignin-Anteilen der Pflanze soll die Raffinerie Aktivkohle machen. „Die könnte genutzt werden, um beispielsweise das Trinkwasser in den Gemeinden zu filtern. Oder aber sie wird als Dünger auf den Feldern eingesetzt.“ CO2 wird dabei aber nicht frei. Zwar wird das Reisstroh auch in der Bioraffinerie verbrannt – allerdings bei extremen Temperaturen und ohne Sauerstoff – und ohne Sauerstoff auch kein CO2. „Unser Reisdünger schädigt bei der Herstellung nicht das Klima“, so Mejia. Er arbeitet seit 2012 am Rostocker Likat, hat in seiner Heimat Bogota und in Zürich studiert. Aktuell wartet der Chemiker darauf, seine Habilitation verteidigen zu dürfen. Zwischenzeitlich revolutionieren er und sein Team die Landwirtschaft in Asien: „Wenn die Praxistests mit unserer Bioraffinerie in Vietnam erfolgreich verlaufen, hoffen wir darauf, dass sie bald auch in anderen Ländern eingesetzt wird – in China, in Indien, Indonesien. Das Potenzial ist enorm.“ Und die Technik, es zu nutzen, stammt aus Rostock. 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