Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchung - Akronym: XyloSolv

Anschrift
HV-Polysaccharides GmbH & Co. KG
Am Amselberg 1
07751 Bucha
Kontakt
Dr. Holger Wondraczek
Tel: +49 3641 2177310
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR174
Anfang
01.08.2019
Ende
31.12.2021
Ergebnisverwendung
Projektergebnisse: (maximal 2.000 Zeichen inklusive Leerzeichen) Die im Teilvorhaben erzielten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Durch ständige begleitende Analysen konnten die Extraktions- und Aufarbeitungsprozesse für Xylan optimiert und die Reproduzierbarkeit nachgewiesen werden. Die Möglichkeit des kombinierten Verfahrens wurde belegt - Der Ethanolverbrauch zur Xylanfällung wurde durch Eindampfung des Extrakts auf 1/5 des Volumens um 80% reduziert. Dies erforderte die Abtrennung von Störstoffen aus dem Extrakt - Störstoffe können erfolgreich durch Behandlung des Extrakts mit Aktivkohle abgetrennt werden. - Die technisch-funktionellen und regulatorischen Anforderungen an die Trocknungstechnik wurden formuliert. Die morphologischen Eigenschaften und der Trockengehalt des getrockneten Xylans wurde erstmals beurteilt. - Größenausschlusschromatographische Methoden zur Charakterisierung von Xylan wurde bei der HVP entwickelt und entsprechend ICH-Richtlinien validiert. - Eine UV-Vis spektroskopischen Methode zur Quantifizierung von Lignin und Ligninfragmenten in wässrigen Extrakten und Xylan Proben wurde entwickelt. - Das im Projekt erzeugte Xylan wurde erfolgreich zum Endprodukt Pentosanpolysulfat umgesetzt. - Das im Projekt erzeugte Pentosanpolysulfat wurde umfassend analysiert es konnte eine Korrelation der Eigenschaften mit den Xylanen etabliert werden. - Die Korrelation für wichtige Xylaneigenschaften (insbesondre Molekulargewicht) und Extraktionsbedingungen konnte detailliert werden. - Bemusterung des Xylans durch Pharmaanwender war erfolgreich. - Identifikation von und Kontaktaufnahme mit potentiellen Abnehmern von Lignin im pharmazeutischen Bereich.
Aufgabenbeschreibung
Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion implementieren sollte um durch die Gewinnung von Lignin und Faserstoff sowohl eine zusätzlichen Wertschöpfung als auch eine ganzheitliche Nutzung der Biomasse zu ermöglichen. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren sollte vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert werden. Ausgehend von dieser Evaluation sollte ein Anlagenkonzept erarbeitet werden, dass techno-ökonomische Bewertung möglich wird. Im Rahmen des Gesamtprojektes lag der Fokus des durch die HVP bearbeitete Teilvorhabens 2 auf den anwendungstechnischen Untersuchungen und deren Rückkopplung zu den anderen Teilvorhaben.

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