Dr. Marc Uerdingen
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31.05.2009

Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird.

Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines technischen Prozesses zum Aufschluss von lignocellulosehaltigen Rohstoffen wie Buche und Pappel und deren Auftrennung in ihre Komponenten (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin). Es sollen für das Konzept aussichtsreiche ionische Flüssigkeiten identifiztiert, synthetisiert und charakterisiert werden. Weiterhin sollen die aufgrund von Basisuntrsuchungen am Besten geigneten ionischen Flüssigkeiten den Projektpartnern in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden. Die Verwertung ist auf folgende Weise möglich: Patentierung des Verafhrens und oder der am besten geeigneten spezifischen ionischen Flüssigkeit. Kommerzieller Vertrieb der ionischen Flüssigkeiten. Weiterverarbeitung der Inhaltsstoffe zu wertvollen Substanzen wie z.B. Antioxidantien oder APIs und deren Vertrieb.