Mit großen Schritten Richtung Industriepraxis: Das Forschungsprojekt Xylosolv hat die Extraktion von Xylan aus Buchenholz vom Labormaßstab zur Pilotanlage weiterentwickelt. 2025 soll eine noch zu bauende Bioraffinerie schließlich die wertvollen Kohlenhydrate im Industriemaßstab produzieren. Gleichzeitig lässt sich in dem Verfahren auch der Holzbestandteil Lignin nutzbar machen.

Ausgangspunkt waren zwei Einzelprozesse

Forschende des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) sowie der Unternehmen HV-Polysaccharides (HVP) und Glatt Ingenieurtechnik (GIT) haben sich zusammengeschlossen, um zwei einzelne Verfahren nicht nur hochzuskalieren, sondern zu verbinden: Die thüringische HV-Polysaccharides hatte zuvor schon eine hydrothermale Methode entwickelt, um besonderes hochwertiges Xylan aus Holz zu extrahieren. Das CBP aus Leuna hatte gemeinsam mit Linde ein Verfahren erforscht, um nur mittels Wasser, Alkohol, Druck und Wärme hochreines Lignin aus Buchenholz herauszulösen. Bei beiden Prozessen fielen jedoch eine Menge Reststoffe an, was weder besonders nachhaltig noch wirtschaftlich war.

Die Kombination beider Extraktionen nutzt nun den Rohstoff Holz wesentlich umfassender und hat damit auch bessere Chancen, am Markt zu bestehen. Ursprünglich sollte in dem zweijährigen Projekt ein kontinuierlich geführter Prozess entstehen. Der wäre zwar grundsätzlich möglich gewesen, jedoch mit einer Produktqualität, die für Anwendungen in der Pharmazie nicht ausgereicht hätte. Gelungen ist den Beteiligten jedoch ein mehrstufiger Prozess, um beide Kohlenhydrate in hoher Qualität aus dem Holz zu lösen. Die Ausbeute ist hoch – und wird ganz ohne organische Lösungsmittel erzielt.

Aktuell nur noch Restbestände am Markt

Frühere Verfahren zur Extraktion von Xylan aus Buchenholz konnten keine gleichbleibend hohe Produktqualität liefern oder sich nicht im Großmaßstab bewähren. Der zuletzt übliche Prozess wurde aus Umwelt-, Arbeits- und Gesundheitsschutzerwägungen verworfen, sodass die Pharmabranche aktuell nur noch über Restbestände von Xylan verfügt. HVP plant daher nun, am Standort Bucha eine Bioraffinerie zu errichten, die das neue Verfahren verwendet.

Gefördert wurde das Forschungsprojekt Xylosolv vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR).

bl