Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017

Die Verwendung von Zuckerrübenschnitzeln in Verbundwerkstoffen oder als Bestandteil von Kunststofffolien bietet Zuckerrübenproduzenten zukünftig neue Geschäftsfelder und reduziert den Verbrauch an fossilen Rohstoffen. Die Fraunhofer-Institute UMSICHT und WKI erforschen gemeinsam mit Partnern aus Landwirtschaft und Industrie innovative und wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeiten von Rübenschnitzeln.

Während der Rübenernte und Verarbeitung fallen allein bei den großen deutschen Zuckerherstellern Rübenschnitzel im siebenstelligen Tonnenbereich an. Diese so genannten Pressschnitzel werden derzeit regional als Milchviehfutter oder Biogassubstrat vermarktet.


Im Rahmen der Kristallzuckerherstellung werden Zuckerrüben (links) gehäckselt (Mitte) und extrahiert. Als Nebenprodukt dieses Prozesses fallen Zuckerrübenschnitzel (rechts) an.

© Foto Pfeifer und Langen/CC BY-SA 3.0


»WeRümA« wird gefördert vom Land NRW unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020.

© Foto EFRE

Die begrenzte Vermarktbarkeit führt dazu, dass ein Teil der Pressschnitzel, getrocknet und zu Pellets gepresst, als lagerfähiges Futtermittel verkauft wird. Die produzierten Mengen werden europaweit jedoch weiter steigen, zudem übt das Auslaufen der Zuckermarktverordnung in 2017 Handlungsdruck aus, neue Wertschöpfungsmöglichkeiten zu erschließen.

Die Verwendung der Rübenschnitzel in höherwertigen Anwendungen jenseits des Energie- und Futtermittelmarktes liefert einen Beitrag zur Bioökonomiestrategie des Bundes, stärkt regionale Märkte und spart gleichzeitig fossile Rohstoffe ein.

Im Projekt »Werkstoffentwicklung auf Basis von Rübenschnitzeln für marktrelevante Anwendungen« (WeRümA) entwickeln die beiden Fraunhofer-Institute UMSICHT und WKI gemeinsam mit Partnern aus Landwirtschaft und Industrie Produktionskonzepte und Applikationen, bei denen Zuckerrübenschnitzel in Verbundwerkstoffen eingesetzt werden können.

Höherwertige Anwendungen

Generell stellt sich die Frage, welche biogenen Rohstoffe nachhaltig für eine stoffliche Verwertung in NRW, Deutschland und Europa zur Verfügung stehen. Rübenschnitzel können energie- und ressourceneffizient hergestellt werden, da in Zuckerfabriken Kraft-Wärme-Kopplung zur Energieerzeugung eingesetzt und Abwärme sehr effizient als Energiequelle genutzt wird.

Zuckerrübenschnitzel haben allerdings eine von gängigen Pflanzenfasern oder Agrarprodukten wie Stärke und Holz abweichende Zusammensetzung: Cellulose, Hemicellulose und Pektine sind in ähnlichen Anteilen vertreten, Lignin hingegen nur in geringer Menge. Daraus resultiert eine veränderte Verfahrensführung zur Verarbeitung.

Produktionskonzepte und Applikationen

Auf Basis von Kooperationen mit mehreren regionalen Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette – vom Rohstoff bis zu den Endprodukten – sollen im Verbundprojekt technische und ökonomische Fragestellungen zur Machbarkeit beantwortet werden. Hierzu zählen Verfahrenstechnik, Rezepturentwicklung und Prüfung der hergestellten Verbundwerkstoffe.

Die Fraunhofer-Forscher arbeiten an der Konditionierung der Rübenschnitzel mittels thermomechanischer Verfahren. Unter anderem befassen sie sich mit der Anwendung des im Holzbereich genutzten Refiners und der Verarbeitung in Verbundwerkstoffen.

Fraunhofer UMSICHT prüft die Möglichkeit, Rübenschnitzel in Kunststofffolien zu nutzen, wobei die Konditionierung der Rübenschnitzel für die Anwendbarkeit im Mikrometerbereich – Folien sind häufig nur 20 µm dick – eine Herausforderung darstellt. Eine denkbare Anwendung dafür wären beispielsweise Mulchfolien für die Landwirtschaft. Am Fraunhofer WKI erforschen die Experten den Einsatz von Rübenschnitzeln in so genannten Wood-Polymer Composites.

Die Projektpartner entlang der Wertschöpfungskette

Rüben: Pfeifer & Langen GmbH & Co. KG, Landwirtschaftlicher Betrieb Koch*

Rohstoffkonditionierung: Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke GmbH, Fraunhofer WKI, Harold-Scholz & Co GmbH*

Halbzeug: Kunststoff-Institut Lüdenscheid, Fraunhofer UMSICHT, Entex Rust & Mitschke GmbH, FKuR Kunststoff GmbH, BYK-Chemie GmbH*

Endprodukt: SWOBODA engineering GmbH, nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH

*Assoziierte Partner

Förderhinweis

Das Projekt »WeRümA« wird gefördert mit einer Zuwendung des Landes Nordrhein-Westfalen unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 »Investitionen in Wachstum und Beschäftigung«.
Projektträger: LeitmarktAgentur.NRW • Projektträger Jülich.

Weitere Informationen:

https://www.efre.nrw.de/

Dipl.-Chem. Iris Kumpmann | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Dehnbare Elektronik: Neues Verfahren vereinfacht Herstellung funktionaler Prototypen
17.10.2019 | Universität des Saarlandes

nachricht Für höhere Reichweiten von E-Mobilen: Potentiale von Leichtbauwerkstoffen besser ausschöpfen
17.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

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 schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

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

Dehnbare Elektronik: Neues Verfahren vereinfacht Herstellung funktionaler Prototypen

17.10.2019 | Materialwissenschaften

Lumineszierende Gläser als Basis neuer Leuchtstoffe zur Optimierung von LED

17.10.2019 | Physik Astronomie

Dank Hochfrequenz wird Kommunikation ins All möglich

17.10.2019 | Informationstechnologie

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