Stoffliche Nutzungswege für lignocellulosische Roh- und Reststoffe

Hintergrund und Zielsetzung

Bei dem notwendigen Wechsel von der auf Erdöl und Erdgas basierten Wirtschaft zu einer stärker auf der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen basierten Wirtschaftsweise spielen lignocellulose Rohstoffe (vor allem Holz und Reststoffe der Forst- und Holzwirtschaft) eine Schlüsselrolle. Mehr als 90 Prozent dieser Rohstoffe sind Polysaccharide und Lignin die für die Produktion von Zellstoff und Papier, aber auch für die Herstellung neuer Materialien wie Funktionwerkstoffe, Nanokomposite und chemischen Zwischenprodukten genutzt werden können. Unser integrativer Ansatz verfolgt die gesamte Prozesskette zu der neben der richtigen Rohstoffauswahl und -aufbereitung effiziente Aufschluss- und Konversionsverfahren, sowie selektive, ökonomische und nachhaltige Prozesse zur Bioproduktherstellung und -charakterisierung gehört. Eine dauerhafte Aufgabe dabei ist es, Grundlagenkenntnisse zu neuen Prozessen zu erarbeiten und komplexe Teilschritte zu einem schlüssigen Verfahren zu verknüpfen, sowie Transferwissen von der Wissenschaft zur Anwendung zu generieren. Zum Themenfeld der nachhaltigen stofflichen Nutzung lignocelluloser Roh- und Reststoffe wird so kurzfristig abrufbare wissenschaftliche Kompetenz mit der Fähigkeit verbunden, langfristig angelegte Fragestellungen kontinuierlich bearbeiten zu können. Der hierbei eingeschlagene Weg leistet wichtige Beiträge zum Klimaschutz, zur Sicherheit der Rohstoffversorgung und trägt zur Ressourcenschonung in Deutschland bei. Im letzten Schritt werden zudem innovative Technologien, vor allem im Hinblick auf die Intensivierung von Nutzungskaskaden und Nachhaltigkeit, bewertet.

Vorgehensweise

• Analyse der lignocellulosischen Roh- und Reststoffe
• Erschließung zusätzlicher Biomassequellen (Landschaftspflegeholz, Importe, Biomasse von Rekultivierungsflächen)
• Analyse und Bewertung von traditionellen und Entwicklung neuer Aufschluss- und Konversionsverfahren, sowie Verfahren zur Nutzung von Faserstoffen und Biopolymeren
• Anpassung der Methoden an die Bedürfnisse der biobasierten Wirtschaft
• Anpassung der Methoden an Folgeprozesse
• Bewertung und Optimierung von Aufschlussmethoden für lignocellulosischen Roh- und Reststoffen hinsichtlich Rohstoffeffizienz, Katalysatoreinsatz, Produktqualität und Chargenkonformität
• Bewertung innovativer Technologien
• Generierung von Transferwissen von der Wissenschaft zur Anwendung