Umweltfreundlichere Klebstoffe aus Lignin

Leuna (fhg). Aromatische Verbindungen aus Lignin – einem Bestandteil von Holz – könnten bei der Herstellung von Klebstoffen oder Lacken erdölbasierte Substanzen ersetzen und damit »grünere« Produkte ermöglichen. Allerdings lassen sich die Aromaten in einer verwertbaren Form bislang sehr schwer aus dem Lignin herauslösen. Fraunhofer-Forscher entwickeln ein neues Verfahren, um die begehrten Substanzen leichter zugänglich zu machen. Erste Ergebnisse wurden auf der Grünen Woche in Berlin (17.-26.01.2014) präsentiert.

Holz ist eine kostbare und vielseitige Ressource: Wir können damit unsere Wohnräume heizen, es als Baustoff nutzen oder aus der enthaltenen Zellulose Papier herstellen. Doch auch die chemische Industrie hat das Potenzial von Holz als Rohstoffquelle längst erkannt: Ihr Interesse gilt unter anderem dem Bestandteil Lignin. Dieser organische Stoff ist in der pflanzlichen Zellwand eingelagert und verleiht dem Holz seine Druck- und Bruchfestigkeit. Die darin enthaltenen aromatischen Verbindungen – eine Stoffklasse in der organischen Chemie – eignen sich sehr gut als Zwischenprodukt, um unterschiedlichste Produkte wie Klebstoffe oder Lacke herzustellen. Doch die Aromaten lassen sich nur sehr schwer aus dem Lignin herauslösen – das macht seinen Einsatz unwirtschaftlich. Daher greift die Industrie bislang auf fossile Rohstoffe zurück, um die entsprechenden Ausgangssubstanzen zu gewinnen.

Im Projekt »Lignoplast« entwickeln Forscher von drei Fraunhofer-Instituten in Kooperation mit mehreren Universitäten und Partnern aus der Industrie neue Verfahren, um die aromatischen Verbindungen aus Lignin leichter gewinnen zu können. »Indem man Lignin für die chemische Industrie nutzbar macht, würde man eine viel höhere Wertschöpfung für die Ressource Holz erreichen. Außerdem ist es wesentlich nachhaltiger, die aromatischen Grundsubstanzen aus einem nachwachsenden Rohstoff zu gewinnen«, erläutert Gerd Unkelbach vom Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna.

 Lignin-Moleküle in kleine Einheiten spalten

Das Fraunhofer-Team hat nun einen Weg gefunden, die äußerst robusten und widerstandsfähigen Lignin-Moleküle in kleinere Einheiten zu spalten. Diese Bruchstücke enthalten zwar immer noch ein Gemisch aus 10 bis 30 verschiedenen Aromaten, das sich zu einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand auch nicht weiter aufreinigen lässt. »Im Bereich von Harzen, Klebstoffen oder Lacken kommen jedoch in der Regel sowieso Aromatengemische zum Einsatz. Wir haben daher Prozesse und Produkte identifiziert, für die sich die Gemische aus unseren Verfahren eignen«, erklärt Unkelbach. Um die Aromaten zu Klebstoffen oder Lacken weiterzuverarbeiten, muss das Gemisch noch chemisch modifiziert und an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Für diesen Part sind vor allem die Industriepartner des Projekts zuständig.

Ligninlieferant Papierindustrie

Beschaffungsquelle für das Grundmaterial Lignin ist in erster Linie die papierproduzierende Industrie: Allein ein Zellstoffwerk produziert pro Jahr mehrere hunderttausend Tonnen Lignin. Es wird verbrannt, um Energie für die Chemikalienrückgewinnung zu erzeugen, wobei viele Werke mehr Energie produzieren als sie für die Rückgewinnung benötigen. Zusätzlich existiert am Fraunhofer CBP eine Pilotanlage, um Lignozellulose zu raffinieren. Solche Anlagen sind ein relativ neuer, viel versprechender Ansatz, um sämtliche chemische Bestandteile von Holz in hochreiner Form zu gewinnen und weiter zu verarbeiten. Nicht zuletzt bleibt auch bei der Produktion von Bioethanol mittels Säureverfahren, etwa aus Stroh, Lignin als Nebenprodukt übrig.

Foto: Organosolv-Lignin nach Fällung und Filtration auf der Filterpresse.
© Fraunhofer CBP

Organosolv-Lignin nach Fällung und Filtration auf der Filterpresse. © Fraunhofer CBP
Jun 4 Mon
all-day BIO International Convention 2018 @ Boston Convention & Exhibition Center
BIO International Convention 2018 @ Boston Convention & Exhibition Center
Jun 4 – Thursday all-day
The BIO International Convention is hosted by the Biotechnology Innovation Organization (BIO). BIO represents more than 1,100 biotechnology companies, academic institutions, state biotechnology centers and [...]
Jun 6 Wed
all-day The 7th International Bioeconomy Conference @ Leopoldina - German National Academy of Sciences, Jägerberg 1
The 7th International Bioeconomy… @ Leopoldina - German National Academy of Sciences, Jägerberg 1
Jun 6 – Thursday all-day
This two-day conference aims to bring together key advanced biofuels and  materials stakeholders for forum discussions and networking, including leaders from advanced generation biofuels companies [...]
Jun 11 Mon
all-day ACHEMA 2018 @ Exhibition grounds of Messe Frankfurt
ACHEMA 2018 @ Exhibition grounds of Messe Frankfurt
Jun 11 – Friday all-day
ACHEMA is the world forum for chemical engineering and the process industry innovations’ platform and technology summit trend-setting meeting point take-off for investment decisions international [...]
Jun 27 Wed
all-day MATX 2018 – International Conference on Material Innovation @ Nürnberg Messe
MATX 2018 – International Confer… @ Nürnberg Messe
Jun 27 – Thursday all-day
  Material Innovativ will be MatX 2018 The international conference “MatX” of Bayern Innovativ GmbH will be held at the heart of the northern [...]
Jul 16 Mon
all-day BIO World Congress in Industrial Biotechnology @ BIO World Congress in Industrial Biotechnology
BIO World Congress in Industrial… @ BIO World Congress in Industrial Biotechnology
Jul 16 – Thursday all-day
This two-day conference aims to bring together key advanced biofuels and  materials stakeholders for forum discussions and networking, including leaders from advanced generation biofuels companies [...]
Sep 11 Tue
all-day World Bioeconomy Forum 2018 @ Ruka, Finnland
World Bioeconomy Forum 2018 @ Ruka, Finnland
Sep 11 – Thursday all-day
Biostrategies are evolving Forests role mitigating climate change Evolving value chains based on bio-feedstock Bioeconomy – mitigating losses In the middle of the forest [...]
Oct 16 Tue
all-day EFIB 2018 – European Forum for Industrial Biotech and the Bioeconomy @ Toulouse, Frankreich
EFIB 2018 – European Forum for I… @ Toulouse, Frankreich
Oct 16 – Thursday all-day
Join over 650 bio-based leaders in 2018 for the 11th edition of EFIB in Toulouse, France, on the 16th, 17th and 18th of October. More [...]

View Calendar

Future Events
News
Neu laden
Bitte geben Sie den Schriftzug ein!
Cluster-Newsletter Subscription