31.08.2023 Ι Das ETH-​Spin-off Gaia Tech verwandelt Abfälle aus der Produktion von Olivenöl in hochwertige Antioxidantien. Die mittels Trennprozessen gewonnenen Rohstoffe lassen sich in Kosmetika oder Lebensmitteln einsetzen.

„Ich wollte eine Lösung finden, um landwirtschaftliche Abfälle weiterzuverwenden und so zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beitragen”, sagt Claudio Reinhard – sein Ziel stand von Anfang an fest:

Tonnenweise Reste bei Olivenöl-Produktion

Bereits für seinen Masterabschluss in Maschineningenieurwissenschaften an der ETH Zürich entschied er sich für eine Forschungsarbeit zur Nutzung von Biokohle in Tunesien. Dort lernte er den heimischen Olivenanbau kennen und sah, welch riesige Mengen an Resten bei der Ölproduktion anfallen. Zu Lasten der Umwelt – die Reste sind schädlich für Grundwasser und Böden und setzen das Treibhausgas Methan frei.

„Eine Flasche Olivenöl verursacht Abfälle, die der Menge von vier Flaschen entsprechen”, so Reinhard.

Weltweit kommen so jährlich rund 12 Millionen Tonnen an Abfällen, sogenannter Oliventrester, bestehend aus Schalen, Fruchtfleisch, Kernen und Abwasser zusammen. Mit dem Abfall geht zugleich ein wertvoller Schatz an natürlichen Inhaltsstoffen verloren, für den es aber entsprechendes Know-​how und Technologien braucht, um ihn zu heben – anstatt ihn wie üblich einfach zu verbrennen oder im besten Fall für Biogasanlagen oder die Herstellung von Trester-​Olivenöl weiterzuverwenden.

Olivenreste weiterverarbeiten

Um eine solche Technologie zu entwickeln, tat sich Claudio Reinhard mit Laura Nyström, Professorin für Lebensmittel-​Biochemie an der ETH Zürich, zusammen. Sie lieferte das Know-​how im Bereich Lebensmittel, er die technische Expertise. Gemeinsam initiierten sie 2019 das Forschungsprojekt Phenoliva, das von der EU als Projekt des European Institute of Innovation and Technology (EIT) gefördert wurde.

„Mit Phenoliva haben wir den Grundstein für das Spin-​off Gaia Tech gelegt”, erzählt Reinhard.

Drei Jahre lang erforschte er im Team mit Nyström und weiteren Wissenschaftler:innen der ETH Zürich, welche hochwertigen Inhaltsstoffe und Biokomponenten sich aus Olivenabfall gewinnen lassen und welche Verfahren besonders gut dafür geeignet sind.

Antioxidantien aus Olivenöl

Am Ende stand fest: Für die Vermarktung eignen sich vor allem die in den Olivenresten enthaltenen Antioxidantien. Bislang seien Reinhard zufolge 98 Prozent der Antioxidantien einfach weggeworfen worden. Dabei sind sie eine wertvolle natürliche Alternative zu synthetischen oder fossilen Substanzen. Sie können zum Beispiel Lebensmittel und Tierfutter haltbar machen und in Kosmetika der Hautalterung entgegenwirken.

„Das ist vielen Endkundinnen und Endkunden sehr wichtig, da sie synthetischen Zusatzstoffen kritisch gegenüberstehen.”

Hinzu kommt der Aspekt der Nachhaltigkeit, der von Anfang an im Zentrum von Claudio Reinhards Forschungsarbeit stand. Die Weiterverwendung des Olivenabfalls verringert den ökologischen Fußabdruck der Olivenölindustrie deutlich und ist ein wichtiger Schritt hin zu einer Kreislaufwirtschaft.

Extraktion und Reinigung

Um die Antioxidantien zu gewinnen, wird der Olivenabfall zunächst in einer Zentrifuge in feste und flüssige Bestandteile getrennt. Die Flüssigkeit durchläuft anschliessend einen speziell von den Forschenden entwickelten Absorber. Dieser nimmt die Antioxidantien ähnlich einem Schwamm als Rohextrakt in sich auf. Der Absorber besteht aus einem vollständig biologisch abbaubaren Material, ist mehrmals regenerierbar und kann schliesslich als Dünger den Boden anreichern. Mit der Extraktion ist der Prozess jedoch nicht abgeschlossen. Bevor die Industrie die Antioxidantien ihren Produkten zusetzen kann, muss der Extrakt gereinigt und weiterverarbeitet werden. Nur nach mehreren Reinigungsschritten, bei denen Farb-​ und Bitterstoffe entfernt werden, lassen sich die Antioxidantien von Gaia Tech auf den Markt bringen. Je nach Industrie sind die Auflagen recht unterschiedlich.