Federführendes Institut

Mehr Wert aus Biomasse

Projekt

Bioraff2021_II (c) TuTech, Hamburg
Bioraff2021_II (© TuTech, Hamburg)

"Lignocellulose-Bioraffinerie II" - Erweiterung der nutzbaren Biomasseressourcen in Bioraffinerien

Bioethanol ist ein Favorit unter den Grundstoffen aus Biomasse. Es kann aus Weizenstroh gewonnen werden, das in einem hydrothermalen Prozess aufgeschlossen wird, um die Kohlenhydrate enzymatisch zu monomeren Zuckern abzubauen. Die Zucker lassen sich dann zu Ethanol vergären. Das im Prozess anfallende Lignin ist Gegenstand des Projektes. Es soll als Klebstoffkomponente direkt eingesetzt oder für die Aromatengewinnung pyrolysiert werden.

Hintergrund und Zielsetzung

Im Verbundprojekt BIORAFFINERIE 2021 haben Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft zwei wesentliche Bausteine für ökonomisch und ökologisch vorteilhafte Bioraffinerie-Konzepte identifiziert: Die Bereitstellung von hochwertigen Grundstoffen für die chemische Industrie und die effiziente Nutzung von Nebenproduktströmen. Den Wertstoff Lignin aus Lignocellulose stofflich zu nutzen, ist ein möglicher Weg. Generelles Ziel des Vorhabens (Fortsetzung des Projektes Bioraffierie 2021) ist, den Gesamtprozess der Lignocellulose-basierten Bioraffinerie zur Gewinnung der Wertstoffe Lignin und Xylose zu optimieren. Aufbauend auf den im bisherigen Projektverlauf gewonnenen Ergebnissen soll in diesem Folgeprojekt die Produktion und experimentelle Untersuchung von Lignin für den Einsatz in Klebemassen im Vordergrund stehen. Dazu ist vorgesehen, die Herstellung von Lignin als Feststoff, als gelöster Stoff und die Ligninpyrolyse zu untersuchen. Wie muss sie anwendungstechnisch ausgeführt werden? Die Analyse der Zwischenprodukte in der sogenannten integrierten Bioraffinerie der zweiter Generation sieht drei Ligninfraktionen vor, die als mögliches Additiv genutzt werden können. Seit 2009 erarbeiten die Projektteilnehmer unter Leitung der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) ein Bioraffinerie-Modell der Zukunft und wollen die zu entwickelnde Technologie auch über die Laufzeit des Projektes von zweieinhalb Jahren hinaus etablieren. Ziele sind die forcierte Entwicklung innovativer und realitätsnaher Konzepte für eine Bioraffinerie und deren praktische Umsetzung in den Versuchs- und Pilotmaßstab. Partner der zweiten Runde sind die TUHH mit den drei Instituten „Thermische Verfahrenstechnik“, „Feststoffverfahrenstechnik & Partikeltechnologie“, „Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft“, das Thünen-Institut für Holzforschung in Hamburg, die Firmen TuTech Innovation GmbH, Sigmar Mothes Hochdrucktechnik GmbH sowie tesa SE.

Vorgehensweise

Basis ist der hydrothermale Aufschluss von Weizenstroh. Die Ligninfraktion wird in einem Reaktor mit zirkulierender Wirbelschicht pyrolysiert. Wir untersuchen die Produkte auf ihre Ausbeute und Eignung als Chemierohstoff hin. Der Industriepartner überprüft die Verwendung der Produkte.

Unsere Forschungsfragen

Läßt sich das hydrothermal gewonnene Weizenstroh-Lignin durch Flash-Pyrolyse soweit abbauen, dass die Produkte vom industriellen Partner genutzt werden können?

Vorläufige Ergebnisse

Ergebnisse werden im Sommer 2015 zur Verfügung stehen

Links und Downloads

bioraffinerie2021.de/wp-content/uploads/2013/10/Bioraffinerie2021-flyer.pdf

bioraffinerie2021.de/ibn-forum-innovative-ansaetze-fuer-die-bioraffinerie-der-zukunft-am-21-oktober-in-hamburg/

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Geldgeber

  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    (national, öffentlich)