Oleochemie: Allgemeines und Möglichkeiten der Donauchem GmbH

Oleochemische Rohstoffe kommen in zahlreichen Branchen zum Einsatz. Ihr Beitrag zu nachhaltigen und vielseitigen Anwendungen macht sie zu einem wichtigen Bestandteil moderner Chemie. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die wichtigsten Grundlagen, Entwicklungen und das Angebot der Donauchem GmbH.

Was ist Oleochemie?

Die Oleochemie ist auch als Fettchemie bekannt. Sie ist ein Teilgebiet der Chemie, das sich mit der Verarbeitung und Nutzung von pflanzlichen und tierischen Fetten sowie deren Folgeprodukten befasst. Außerdem betrachtet sie auch petrochemische Alternativen zu diesen Stoffen.

Da die Oleochemie auf nachwachsenden Rohstoffen basiert, spielt sie eine wichtige Rolle im Bereich der nachhaltigen Chemie.

Aufbau von Fetten und Ölen

Fette und Öle bestehen überwiegend aus Triglyceriden (auch Triacylglyceriden). Diese Moleküle setzen sich aus einem Glycerin-Molekül zusammen, das mit drei Fettsäureresten verestert ist. Die Fettsäuren unterscheiden sich in Kettenlänge, Sättigungsgrad (Anzahl der Doppelbindungen) und Struktur, was zu einer großen Vielfalt an Eigenschaften führt.

Geschichtlicher Hintergrund

Bereits in der Antike wurden Fette und Öle nicht nur als Nahrungsmittel, sondern auch für technische Zwecke genutzt, etwa zur Seifenherstellung oder als Brennstoff für Öllampen.

Die moderne Oleochemie entwickelte sich im 19. Jahrhundert mit der systematischen Erforschung von Fetten und deren Reaktionsverhalten. Heute ist sie in vielen industriellen Bereichen etabliert, darunter:

• Lebensmittelindustrie

• Kosmetik und Pharmazeutik

• Herstellung von Schmierstoffen, Tensiden und Kunststoffen

• Erneuerbare Energie, vor allem Biodiesel

Derzeit wird etwa ein Siebtel der weltweit produzierten Fette und Öle oleochemisch weiterverarbeitet.

Rohstoffbasis der Oleochemie

Die in der Oleochemie eingesetzten Rohstoffe stammen überwiegend aus pflanzlichen und tierischen Quellen. Entscheidende Unterschiede ergeben sich durch die Länge der Fettsäureketten und den Sättigungsgrad (gesättigte vs. ungesättigte Fettsäuren).

In der Oleochemie kommen verschiedene natürlich vorkommende Fettsäuren zum Einsatz, die je nach Herkunft und Struktur sehr unterschiedliche Anwendungen ermöglichen. Die folgende Übersicht zeigt ausgewählte Beispiele:

2016 war Sojaöl mit rund 61 % Marktanteil das am häufigsten produzierte Pflanzenöl weltweit, darauf folgten Palmöl und Rapsöl.

Anwendungsgebiete

Rund 10 % des Rohstoffbedarfs der chemischen Industrie werden heute durch nachwachsende Rohstoffe gedeckt – ein erheblicher Teil davon stammt aus der Oleochemie. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und reichen von Energie bis hin zu Kosmetik:

• Biodieselproduktion: durch Umesterung von Pflanzenölen mit Methanol

• Tensidherstellung: z. B. Natriumlaurylsulfat, Natriumlaurylethersulfat sowie nichtionische Zucker-Tenside aus Fettsäuren und Zuckern

• Herstellung von Schmierstoffen, Lösungsmitteln, Kunststoffen und Lacken

• Glycerin: fällt als Nebenprodukt bei der Biodieselherstellung an und findet Verwendung in Kosmetikprodukten, Tierfutter und als Energieträger
  
  

Wichtige chemische Prozesse in der Oleochemie

Die chemische Umwandlung von Fetten und Ölen erfolgt vor allem an zwei Stellen des Moleküls: an der Carboxygruppe der Fettsäuren und an der Kohlenstoffkette selbst.

Reaktionen an der Carboxygruppe

• Hydrolyse: Spaltung von Triglyceriden in Fettsäuren und Glycerin

• Umesterung: Austausch der Alkoholgruppe – z. B. zur Herstellung von Fettsäuremethylestern (FAME) für Biodiesel

• Verseifung: Reaktion mit Laugen zur Herstellung von Seifen (Natrium- oder Kaliumsalze von Fettsäuren)

• Hydrierung: Reduktion von Fettsäuremethylestern zu Fettalkoholen, die in Waschmitteln und Pflegeprodukten eingesetzt werden
  
  

Reaktionen an der Kohlenstoffkette

• Metathese: Umbau ungesättigter Fettsäureester zu Dicarbonsäuren oder Olefinen – wichtige Vorprodukte für die Kunststoffindustrie

• Epoxidierung: Einführung von Epoxidgruppen zur Herstellung von Stabilisatoren, Lackrohstoffen oder Reaktionslösungsmitteln
  
  

Petrochemische Alternativen zur Oleochemie

Neben der Nutzung nachwachsender Rohstoffe existieren auch petrochemische Wege zur Herstellung vergleichbarer Verbindungen. Ein Beispiel ist die Herstellung von Glycerin aus Propylen über mehrere Zwischenstufen (Allylchlorid → Epichlorhydrin → Glycerin).
 
Solche Verfahren sind in der Regel kostengünstiger, gelten jedoch als weniger nachhaltig im Vergleich zu oleochemischen Prozessen.

Zukunftsperspektiven der Oleochemie

Die Bedeutung der Oleochemie wächst stetig, nicht zuletzt, weil sie auf erneuerbare Rohstoffe setzt und eine nachhaltigere Alternative zur Petrochemie darstellt. Zentrale Forschungsschwerpunkte liegen aktuell in:

• der biotechnologischen Optimierung der Nutzung von Ölen,

• der gezielten Modifikation von Fettsäureketten,

• der Erschließung neuer Anwendungen, etwa in Biokunststoffen, Schmierstoffen und der grünen Chemie.
  
  

Das Portfolio der Donauchem GmbH

Die Donauchem GmbH ist Ihr zuverlässiger Partner in der chemischen Industrie und bietet ein breit gefächertes Portfolio an oleochemischen Rohstoffen und Zwischenprodukten. Dazu zählen unter anderem:

• Fettsäuren (C8 bis C16)

• Fettalkohole (C8 bis C18) sowie Fettalkohol-Blends

• Glycerin – technisch sowie in LQ/PQ-Qualität

• Netzmittel auf Basis natürlicher Rohstoffe (z. B. C12–C14, C12–C16, C12–C18-Ethoxylate)

• Rizinusöl und Rizinusöl-Ethoxylate

• Rizinusöl-Derivate

• Anionische Netzmittel, wie Laurylsulfate und Laurylethersulfate

• Zuckerbasierte Tenside, z. B. Capryl-, Lauryl-, Decyl- und Coco-Glucoside

• Monomere, Dimere und Trimere (C10–C12-Ester)

• Weitere Ester wie Stearate, Myristate und Oleate