Mit der Entwicklung von Strategien zur vollständigen stofflichen Nutzung verholzter Biomasse beschäftigen sich die Projekte LIGNO I und II, die von der Universität für Bodenkultur Wien, der denkstatt GmbH und dem Technologie- und Dienstleistungszentrum Ennstal durchgeführt werden.

Es werden die kaskadische Nutzung von holzartiger Biomasse in den Bereichen Chemie, Holzforschung und Biotechnologie erforscht und Konzepte für die Entwicklung neuer Werkstoffe auf Biomasse-Basis ausgearbeitet.

 

Was ist die Herausforderung?

Die BOKU-Departments für Biotechnologie und Chemie sowie das BOKU-Institut für Holzforschung entwickeln chemische, physikalische und mikrobielle Methoden, um je nach Rohstoff verschiedene Stoffströme zu erhalten, an deren Endpunkten ausschließlich wirtschaftlich verwertbare Produkte stehen.

 

Was wurde gemacht?

In LIGNO I beschäftigten sich die ForscherInnen mit der Auswahl und dem Aufschluss geeigneter Rohstoffe und entwickelten neue Methoden für die enzymatische Hydrolyse der Biomasse, die Abtrennung von Lignin, die mikrobielle Fermentation sowie die Fasergewinnung. Mit den gewonnenen Ligninen konnten eine Reihe von interessanten Produkten hergestellt werden, die Anknüpfungspunkte für erfolgversprechende anwendungsorientierte Folgeprojekte ergeben. Wichtige neue Erkenntnisse wurden im Bereich der Fermentation generiert.

Mit der eingesetzten Hefe „Candida lignohabitans“ konnten verschiedene Zucker und Lignocellulosehydrolysate verwertet und zu Milchsäure und Itaconsäure umgesetzt werden. Dies schafft eine interessante Möglichkeit für die biotechnologische Aufwertung von lignocellulose-basierten erneuerbaren Rohstoffen.

Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden in LIGNO II der chemische und der biotechnologische Pfad weiterentwickelt, um die Voraussetzungen für die Markteinführung der neuen Werkstoffe zu schaffen. Als Projektpartner sind hier die Österreichischen Bundesforste, und die FERMTECH GmbH beteiligt.

 

Was ist der konkrete Nutzen?

Im Fokus steht die modulare Verwertung der lignocellulosischen Biomasse und die Herstellung verschiedener Produkte, die bisher nur petrochemisch erzeugt werden konnten. So können z. B. reine lignin-basierte, formstabile Aerogele hergestellt werden, die bisher nicht am Markt erhältlich sind. Aerogele sind ultraleichte, offenporige Materialien, die zunehmend in vielen Bereichen der Technik Anwendung finden, u.a.:

> als thermische und akkustische Hochleistungsisolation

> als Trägermaterial für Katalysatoren, Filtersysteme

> als Elektrodenmaterial für elektrochemische Anwendungen

Eine weitere interessante Chemikalie ist die Itaconsäure, die wie Milchsäure ein Vorläufer für Polymere ist und bisher nur unter sehr spezialisierten Bedingungen hergestellt werden kann. Itaconsäure ist der Maleinsäure ähnlich, die als Ausgangssubstanz zur Herstellung von Acrylaten und Harzen dient. Sowohl die Itaconsäure selbst als auch ihre Derivate können wiederum als weitere „Building Blocks“ in der chemischen Synthese Anwendung finden. So kann z. B. aus Itaconsäure durch Decarboxylierung und anschließender Veresterung Methyl Methacrylat hergestellt und weiter zu Plexiglas verarbeitet werden

Mögliche Produkte sind z. B. Milchsäure für die Herstellung von Biokunststoff, humusartiger Dünger zur Bodenverbesserung oder hochwertige Nanozellulose-Fasern. Die Stoffströme werden in Prozessbeschreibungen und einem Businessmodell abgebildet, um die identifizierten Verfahren einer wirtschaftlichen Verwertung zuzuführen. Wirtschaftlichkeitsberechnungen sowie ökologische Bewertungen werden im Rahmen der Projekte von der denkstatt GmbH durchgeführt.

Bild1Bild2

 

Lesen Sie mehr: Biobased industry

 

Kommentare sind geschlossen.

Durch die weitere Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Weitere Informationen

Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind auf "Cookies zulassen" eingestellt, um das beste Surferlebnis zu ermöglichen. Wenn Sie diese Website ohne Änderung der Cookie-Einstellungen verwenden oder auf "Akzeptieren" klicken, erklären Sie sich damit einverstanden.

Schließen