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 Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics