Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pilotbioraffinerie erzeugt Zucker und Lignin für Kunststoffe, Schäume und Harze

15.10.2014

Positive ökologische Effekte. Wettbewerbsfähige Kosten erwartet.

In den letzten vier Jahren wurde am Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) in Leuna eine Pilotbioraffinerie zum Aufschluss von Laubholz aufgebaut und die Verwertbarkeit der erzeugten Zwischenprodukte C5- und C6-Zucker sowie des Lignins untersucht. 


Ein Vorteil des Organosolv-Verfahrens ist, dass alle Holzbestandteile in Reinform gewonnen werden können.

FNR/Ilka Plötner

In der Bioraffinerie ließ sich schwefelfreies Lignin erzeugen und zur Herstellung von Polymeren für Harze, Polyurethane und PU-Schäume nutzen. Bis zur Marktreife sind allerdings noch Optimierungen erforderlich.

Auch die Spaltung des Lignins in wertvolle chemische Grundstoffe ist erfolgversprechend verlaufen. Die C6-Zucker waren gut zu verarbeiten, für die C5-Zuckerfraktion gilt es noch, zusätzliche Verwertungsoptionen zu finden.

Hochrechnungen ergaben, dass man in einer künftigen großtechnischen Bioraffinerie Lignin zu wettbewerbsfähigen Kosten erzeugen kann.

Die ökologische Bewertung des gesamten Prozesses zeigte insbesondere bei den Kategorien Klimawandel, Versauerung, Eutrophierung und dem kumulierten fossilen Energieaufwand große Vorteile gegenüber konventionellen Referenzprozessen auf.

In der Pilotbioraffinerie am CBP können wöchentlich 620 kgatro Holzhackschnitzel aus Buchenindustrieholz mit Hilfe des sogenannten Organosolv-Verfahrens aufgeschlossen werden. Dabei gewinnen die Wissenschaftler alle drei Holzkomponenten Lignin, Cellulose und Hemicellulosen getrennt und verarbeiten sie weiter.

Lignin fällt über den Organosolv-Aufschluss besonders einheitlich, rein und mit relativ geringer Molekülgröße an und bietet sich deshalb als Grundstoff für die chemische Industrie an. Im Projekt stellten die Wissenschaftler Phenolharze, Polyurethane, PU-Schäume sowie Additive für Thermoplaste mit Ligninanteil her.

Die Hemicellulosen und Cellulosen konnten zu Glucose umgewandelt werden, die als Ersatz für konventionelle Glucose als Fermentationsrohstoff nutzbar ist. Für die Verwendung der zusätzlich anfallenden C5-Zuckerfraktion müssen noch Verfahren entwickelt werden, um die Stoffströme vollständig zu schließen, den Bioraffineriegedanken in Gänze zu verwirklichen und die Wirtschaftlichkeit des Gesamtkonzeptes zu verbessern.

Für letztere spielt außerdem die hohe Wertschöpfung bei der Verwertung des Lignins eine entscheidende Rolle. Hochrechnungen ergaben, dass mit geschätzten Herstellkosten von knapp 250 Euro pro Tonne für den Aufschluss ohne und ca. 160 Euro pro Tonne für den Aufschluss mit Schwefelsäure großtechnisch erzeugtes Lignin durchaus wettbewerbsfähig wäre - die Kosten liegen deutlich unterhalb des Weltmarktpreises des fossilen Referenzproduktes Phenol. Voraussetzung ist, dass auch die C5-Zucker verwertet werden können.

Positive Ergebnisse erbrachte schließlich auch die Analyse der ökologischen Kriterien, die sich auf die Wertschöpfungskette einer großtechnischen Lignocellulose-Bioraffinerie von der Holzproduktion bis zu den Produkten bezog. In den als besonders wichtig eingeschätzten Kategorien Klimawandel, Versauerung, Eutrophierung und dem kumulierten fossilen Energieaufwand konnten hier ca. 50 bis 80 Prozent an Emissionen gegenüber den Referenzprozessen eingespart werden.

Das Projekt „Lignocellulose-Bioraffinerie“ wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über dessen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), gefördert. Der gemeinsame Abschlussbericht aller Teilvorhaben steht auf fnr.de im Menü Projekte & Förderung unter dem Förderkennzeichen 22029508 zur Verfügung.

Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Nicole Paul
Tel.: +49 3843 6930-142
Mail: n.paul@fnr.de

PM 2014-42

Weitere Informationen:

http://www.fnr.de/projekte-foerderung/
http://www.fnr.de/

Dr. Torsten Gabriel | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise