Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 3: Gewinnung der Synthesebausteine, Prozessintegation

Anschrift
HOBUM Oleochemicals GmbH - Abt. Forschung & Entwicklung
21079 Hamburg
Seehafenstr. 20
Kontakt
Dr. Michael Blumenstein
Tel: +49 40 766255-36
E-Mail: mblumenstein@hobum.de
FKZ
22027612
Anfang
01.03.2013
Ende
31.10.2014
Aufgabenbeschreibung
Das Verbundprojekt ist getragen von der Vision der „Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Dabei steht die Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe, vor allem heimischer pflanzlicher Öle, zur Herstellung von Synthesebausteinen für die chemische Industrie unter Verwendung chemischer und biotechnologischer Konversionsmethoden im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten. Das Konzept wird durch einen interdisziplinären Forschungsverbund mit 14 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort realisiert und betrachtet dabei Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung zu Synthesebausteinen hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. In dieser auf zwei Jahre ausgelegten Projektstufe soll zunächst die prinzipielle Eignung der biobasierten Epoxidsubstitute als Basissubstrat für Schaltungsträger ermittelt werden. Dazu werden aus Prepregs (Klebefolien) und Laminaten zwei oder mehrlagige Leiterplatten hergestellt und qualifiziert.
Ergebnisdarstellung
Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab untersucht und entwickelt. Die Forschungsarbeiten wurden in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von insgesamt 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna realisiert und beinhalteten Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung bis hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. Im Teilvorhaben 3 wurden alle im Verbundvorhaben bereit gestellten Ölsaaten charakterisiert und deren Pflanzenöle in guten bis sehr guten Ausbeuten epoxidiert. Die erhaltenen Oxiranwerte lagen je nach Ölart im Bereich von 5-10%. Die meisten Pflanzenöle wurden weiterhin zu Estern derivatisiert und diese ebenfalls erfolgreich epoxidiert. Dies war die Grundlage für weitere Arbeiten seitens der Projektpartner im Bereich Schmierstoffe, grenzflächenaktive Substanzen, Flockungshilfsmittel und Polymere bei HOBUM selbst. Im Folgegang wurden von HOBUM zwei unterschiedliche Polymersysteme - Polyurethane und Polyester - erstellt und untersucht. Für die Polyurethananwendung wurde eine Vielzahl sehr unterschiedlicher neuer Polyole mit einem sehr hohen Anteil nachwachsender Basis aus den genannten Vorprodukten synthetisiert. Dabei wurden Hydroxylzahlen im Bereich von 70 bis hin von über 500 mg KOH/g und Viskositäten von 250-50000 mPa s (bei 25°C) für eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten bereitgestellt. Daraus wurden Polymermuster für Weich-, Halbhart-, Integralschaum und diverse CASE-Produkte hergestellt und so die Anwendungsreife der Entwicklungen belegt. Auch der Bereich der Polyestersysteme wurde mit Anwendungsmustern verifiziert und für Produkte bis in den Technikums-Maßstab skaliert.

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