Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie, Teilvorhaben 5: Verfahrenstechnische Untersuchungen und Konzeption

Anschrift
Bayer Technology Services GmbH - PT-PT-CEM
Kaiser-Wilhelm-Allee 30, Geb. B310
51373 Leverkusen
Kontakt
Dr. Werner Bäcker
Tel: +49 214 30-66124
E-Mail: werner.baecker@bayertechnology.com
FKZ
22014406
Anfang
01.06.2007
Ende
31.08.2009
Ergebnisdarstellung
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.
Aufgabenbeschreibung
Es ist das Gesamtziel dieses Vorhabens, durch anwendungsorientierte Forschungsarbeiten diewissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Entwicklung eines technischen Prozesses zumAufschluss von lignocellulosehaltigen Rohstoffen am Beispiel von Hölzern wie Buche und Pappel,Auftrennung in die Komponenten Cellulose, Hemicellulosen, Lignin und Inhaltsstoffe sowieWeiterverarbeitung der erhaltenen Chemierohstoffe zu Synthesebausteinen zu legen. Der Arbeitsplan ist detailliert in 5 Pakete und in sinnvolle Teilschritte gegliedert. Ebenso sind Haltepunkte mit Meilensteinen engefügt. Aufbauend auf den Ergebnissen der Arbeitspakete entwickeln die beteiligten Forschungseinrichtungen und Industriepartner ein Konzept für die Umsetzung vomTechnikumsmaßstab in den Pilotmaßstab. Das Konzept umfasst dabei die gesamte Prozesskettevon der Extraktion über den Aufschluss und die Komponententrennung bis hin zur enzymatischenSpaltung und Fermentation. Das Konzept berücksichtigt auch die Standort- und die Rohstofffrage.

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