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Holz – eine der Alternativen zum Erdöl

Holz – eine der Alternativen zum Erdöl

Industriezweige, die stark vom Erdöl abhängen, suchen nach Alternativen. So lässt sich das Erdöl beim Kunststoff beispielsweise durch Kohlenhydrate ersetzen. Eine Möglichkeit, Kohlenhydrate zu gewinnen bietet Holz: Es besteht hauptsächlich aus Zellulose und Hemicellulosen, also Kohlenhydraten, und Lignin. Bislang gewinnt man diese Stoffe nur bei der Herstellung von Zellstoff für die Papierproduktion aus dem Holz. Dabei kann man allerdings nur etwa 50 % des Holzes stofflich nutzen, der Rest wird energetisch verwertet. Zudem ist das Lignin verunreinigt, da das Holz üblicherweise mit Hilfe von Schwefelverbindungen aufgeschlossen wird.

Um nachwachsende Rohstoffe wie Holz auch chemischen Industriezweigen zugänglich zu machen, verfolgen Forscher den Ansatz einer Bioraffinerie: Ähnlich wie in einer erdölbasierten Raffinerie fraktionieren sie die Rohstoffe in ihre Grundbestandteile und führen sie dann der jeweils optimalen Verwendung zu.

Pilotanlage in Leuna eröffnet

Forscher des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) haben nun mit 12 Partnern aus Industrie und Forschungseinrichtungen ein Verfahren entwickelt, mit dem sie 80 bis 90 % des Holzes stofflich nutzen können – und das Lignin zudem schwefelfrei gewinnen. Die gewonnene Zellulose dient als Rohmaterial für Biokunststoffe. Das Lignin wiederum wird beispielsweise als Bindemittel für die Holzindustrie verwendet oder ebenfalls für Biokwerkstoffe eingesetzt. Die Herausforderung liegt vor allem darin, den Prozess wirtschaftlich und ressourcenschonend zu gestalten.

In einer Lignocellulose-Bioraffinerie-Pilotanlage, die gemeinsam mit dem Neubau des CBP am 2. Oktober 2012 in Leuna eröffnet wird, wollen die Forscher ihre Laborergebnisse nun auch auf große Holzmengen übertragen. Die Pilotanlage ist europaweit einzigartig: Bis zu 1 t Holz pro Woche kann sie mit organischen Aufschlussmitteln in die einzelnen Bestandteile zerlegen. Im Labor haben die Forscher ihre Entwicklungen für verschiedene Holzarten weitgehend abgeschlossen, nun wollen sie das Verfahren hochskalieren und energieeffizienter machen.

Bis das Verfahren in industriellen Produktionsanlagen zum Einsatz kommt, wird es noch etwa fünf Jahre dauern.
 
Fraunhofer/CBP

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