Die Bioökonomie steht vor der Hausforderung, biobasierte Produkte zu entwickeln, deren Herstellung nicht die Nahrungsmittelproduktion gefährdet. Die Nutzung von Rest- und Abfallstoffen aus der Land- und Forstwirtschaft ist daher ein vielversprechender Lösungsansatz, denn die Biomasse ist in großen Mengen verfügbar. Forscher schätzen, dass in der EU jährlich etwa 180 Millionen Tonnen allein an Baumrinde, Stroh und Nussschalen anfallen, die jedoch noch nicht effektiv genutzt werden. Ein Grund: Die Fraktionierung von Lignocellulose in ihre Hauptbestandteile ist noch ineffizient. Ein europäisches Forscherkonsortium will das ändern. 

Neue Prozesse für Lignocellulose-Bioraffinerien

Das Projekt „UNRAVEL“, das im Juli 2018 gestartet ist, will in den kommenden vier Jahren nachhaltige Prozesse für eine innovative Lignocellulose-Bioraffinerie entwickeln und deren Wirtschaftlichkeit nachweisen. Ziel ist es, die Umwandlung des pflanzlichen Ausgangsstoffes so effektiv zu machen, dass sich deren Nutzung für Biokraftstoffe, Plattformchemikalien und nachhaltige Baumaterialien auch wirtschaftlich rechnet. Das Vorhaben wird vom Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna koordiniert und vom europäischen BBI JU (Bio Based Industries Joint Undertaking) im Rahmen des EU-Programms für Forschung und Innovation „Horizont 2020“ mit 3,6 Mio. Euro gefördert. Daran beteiligt sind Forschungsorganisationen, KMUs und Großunternehmen aus sieben europäischen Ländern, darunter die Niederlande. 

Kosteneffizienz durch neuartige Fraktionierungsmethode 

Im Fokus des Vorhabens steht ein neuartiges Fraktionierungsverfahren, das vom Projektpartner, dem Niederländischen Forschungszentrum für erneuerbare Energie (ECN), entwickelt wurde. Der patentierte Biomasse-Fraktionierungsprozess namens FABIOLA soll im Rahmen des Projektes UNRAVEL bis zur industriellen Reife weiterentwickelt werden. Die Forscher erwarten durch die neue Technologie eine verbesserte Kosteneffizienz bei der Vorbehandlung von Lignocellulose als Biomasse und damit eine Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit für biobasierte Produkte in der Industrie.

Lignin für biobasierte Materialien effektiv aufbereiten

Das Konsortium konzentriert sich dabei neben den Zuckerverbindungen vor allem auf Lignin. Das Ziel von UNRAVEL: Die Zuckerverbindungen als Basis  für moderne Biokraftstoffe zu verwenden. Außerdem sollen die Lignine mithilfe der neuartigen Fraktionierungstechnik so aufbereitet werden, dass sie auch als Bausteine für hochwertige biobasierte Materialien wie Biopolymere, Isolierschäume (Polyurethan) und Bitumen eingesetzt werden können. Die Forscher sind überzeugt, dass eine optimierte Fraktionierung der Reststoffe sowohl zu einer höheren Ausbeute der einzelnen Komponenten als auch zu einem höheren Reinheitsgrad der Bioraffinerie-Produkte führt, was wiederum deren industrielle Nutzung stärkt. 

bb