Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer CBP liefert Lignin für biobasierte Wertstoffe

27.07.2018

Mit hochreinem Lignin aus der Lignocellulose-Bioraffinerie am Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna haben Forscher an der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TU HH) ligninhaltige Aerogele hergestellt und zu hochporäsen Dämmstoffplatten mit hervorragenden Isoliereigenschaften verarbeitet. Das Lignin wurden aus Buchen-Restholz am Fraunhofer CBP nach dem Organosolv-Verfahren gewonnen.

Lignin ist einer der Hauptbestandteile verholzter Pflanzenteile. Eingelagert in die pflanzliche Zellwand, verleiht der komplex aufgebaute organische Stoff dem Holz seine Druck- und Bruchfestigkeit. Bisher ist Lignin vor allem als – mit Schwefel verunreinigtes – Nebenprodukt bei der Papier- und Zellstoffherstellung verfügbar.


Organosolv-Lignin nach Fällung und Filtration auf der Filterpresse.

Fraunhofer CBP

Mit dem von Fraunhofer entwickelten Organosolv-Verfahren wird Lignocellulose, das Strukturmaterial von Holz, nur mit Wasser und Alkohol in seine Grundbestandteile fraktioniert. Dabei entsteht unter anderem hochreines Lignin, das auch chemischen Industriezweigen als wertvoller Grundstoff dienen kann.

Am Fraunhofer CBP wurde das Verfahren bereits vor vier Jahren erfolgreich in den Pilotmaßstab übertragen und wird in dieversen Projektvorhaben weiterentwickelt. In dem Vorhaben »Stoffliche Nutzung von Lignin: Nanoporöse Materialen«, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert wurde, lieferte das Fraunhofer CBP hochwertiges Organosolv-Lignin.

»Wir fraktionieren das Holz in seine Hauptbestandteile Lignin, Hemicellulose und Cellulose, indem wir es mit Wasser und Alkohol bei hoher Temperatur und hohem Druck kochen, quasi wie in einem Dampfkochtopf«, sagt Dr. Moritz Leschinsky, Gruppenleiter am Fraunhofer CBP. Das Lignin und die Hemicellulosen lösen sich in der Flüssigkeit, während die faserige Cellulose fest bleibt.

In einem weiteren Schritt gewinnen die Wissenschaftler das Lignin aus der Flüssigkeit, indem sie es fällen und abtrennen. Nach Entfernung des Alkohols verbleiben die Hemicellulosen-Zucker. Der feste, faserige Cellullose-Rückstand wird bei Bedarf im Bedarfsfall mit Enzymen versetzt und verzuckert, das heißt in einzelne Glucose-Moleküle gespalten.

Ligninbasierte Aerogele als Basis hochporöser Dämmstoffplatten

Das Lignin kann für Biowerkstoffe eingesetzt oder als Bindemittel für die Holzindustrie verwendet werden. Wegen der chemisch interessanten Strukturen verfolgen die Forscher am Fraunhofer CBP auch Ansätze, aromatische Grundstoffe aus dem komplexen Naturstoff zu gewinnen. Die gewonnene Cellulose, in ihre Zuckerbausteine zerlegt, dient beispielsweise Mikroorganismen als »Futter«. So werden, ebenfalls am CBP, Fermentationen mit Lignocellulose-Zucker, biobasierte Säuren oder Kraftstoffe hergestellt.

Die Erzeugung neuer Werkstoffe – sogenannter Aerogele – aus diesem Organosolv-Lignin konnte erfolgreich von der TU Hamburg-Harburg demonstriert werden.

Das Vorhaben »Stoffliche Nutzung von Lignin: Nanoporöse Materialen« wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter dem Förderkennzeichen 22018312 zur Verfügung. Am Projekt waren neben der TU HH und dem Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP auch die Universität für Bodenkultur Wien, das Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung und die Firmen Dräger Safety und Loick Biowertstoff beteiligt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Moritz Leschinsky
Telefon +49 3461 43-9102

Weitere Informationen:

https://www.igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2018/fraunhof...
https://www.fnr.de/presse/pressemitteilungen/aktuelle-mitteilungen/aktuelle-nach...

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Oberflächeneigenschaften für holzbasierte Werkstoffe
14.08.2018 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht Europaweit einzigartiges Forschungszentrum geht an den Start
14.08.2018 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Eröffnung des neuen Produktionsgebäudes bei Heraeus Medical in Wehrheim

20.08.2018 | Unternehmensmeldung

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