Moorpflanzen als Rohstoff für Bioraffinerien

Auf nassen Moorflächen wachsen Rohstoffe, die meist als Klimaschutzthema wahrgenommen werden. Schilf, Rohrglanzgras und Seggen könnten aber auch Material für Bioraffinerien liefern. Ein Team vom Forschungszentrum Jülich, der RWTH Aachen, der Universität Greifswald und dem Bioeconomy Science Center hat untersucht, was in dieser Paludibiomasse steckt und wie gut sie sich auftrennen lässt.

Als Vergleich diente Miscanthus, ein etablierter Faserrohstoff. Die drei Moorpflanzen enthielten weniger Cellulose als Miscanthus. Lignin, der feste Pflanzenstoff in Zellwänden, war bei Seggen und Rohrglanzgras niedriger. Solche Unterschiede entscheiden mit darüber, wie leicht sich Zucker gewinnen lassen.

Aus nassem Land wird ein Rohstoffmix

Für die Analyse nutzte das Team den OrganoCat-Prozess. Dabei wird Lignocellulose, also der Verbund aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin, in mehrere Fraktionen getrennt. Am Ende stehen ein Cellulose-reicher Faserbrei, gelöste Zucker und eine Ligninfraktion. Solche Bausteine sind für biobasierte Materialien, Chemieprodukte oder Fermentationen interessant.

Die Ausbeuten unterschieden sich deutlich. Bezogen auf trockenes Material ergaben Schilf 41 %, Seggen 38 % und Rohrglanzgras 33 % Faserbrei, Miscanthus 49 %. Entscheidend ist aber, was nach der Auftrennung mit der Cellulose passiert. Aus allen Faserbreien ließen sich ähnlich gut Zucker freisetzen. Die Verzuckerung lag jeweils bei rund 75 % oder darüber.

Aufbereitung gleicht Unterschiede aus

Damit verringert der Prozess die Unterschiede zwischen den Arten. Obwohl Schilf, Seggen und Rohrglanzgras chemisch verschieden aufgebaut sind, entstehen nach der Fraktionierung Cellulose-reiche Fasern mit ähnlicher Zusammensetzung. Das ist wichtig, weil eine Bioraffinerie nicht immer nur eine Pflanzenart verarbeiten kann. Paludikulturflächen liefern je nach Standort und Erntezeit unterschiedliche Biomasse.

Die Arbeit bleibt eine Laborstudie. Getestet wurden kleine Materialmengen, keine kontinuierliche Anlage und kein industrieller Maßstab. Zudem betonen die Forschenden, dass eine Nutzung nur dann sinnvoll ist, wenn auch Zucker- und Ligninfraktionen verwertet werden. Dennoch liefert die Studie wichtige Grundlagen: Paludibiomasse ist komplexer als ein Standardrohstoff, lässt sich aber so aufbereiten, dass daraus vergleichbare Cellulose-Ströme entstehen. Für wiedervernässte Moore könnte das ein Baustein sein, um Klimaschutz und regionale Wertschöpfung besser zusammenzubringen.

ag