Gewinnung von Xylan und ethanolische Extraktion zur zusätzlichen Wertschöpfung durch die Gewinnung von Lignin und Faserstoff
Im Vorhaben XyloSolv soll ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, das es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Ein von der Fa. HV-Polysaccharides entwickeltes und bereits im Labormaßstab erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, das sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet. Da jedoch bei der gegenwärtigen Verfahrensweise nur ca. 10% des Buchenholzes genutzt werden, fallen erhebliche Mengen an wässrig extrahiertem Rückstand als Abfallstrom an.
Abbildung 1: Verfahrensschema der Xylanextraktion mit gekoppelter Reststoffverwertung
Der in diesem Vorhaben verfolgte Lösungsansatz beinhaltet eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion zur zusätzlichen Wertschöpfung durch die Gewinnung von Lignin und Faserstoff (siehe Abbildung 1). Mit diesem Ansatz wird es ermöglicht, eine Anlage zu errichten, die bereits im verhältnismäßig kleinen Maßstab wirtschaftlich arbeiten kann und so den Ansatz einer Buchenholzbasierten Bioraffinerie erstmals industriell umsetzt.
Das Projekt bezieht sich auf die Ziele des „Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe“ und verfolgt insbesondere:
- die Entwicklung neuer Technologien und integrierter Nutzungskonzepte entlang der gesamten Wertschöpfungskette, z. B. im Rahmen von Bioraffineriekonzepten,
- die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Wirtschaft insbesondere im ländlichen Raum durch neue und/oder verbesserte Prozesse und Produkte, und
- die nachhaltige Produktion von Industrie- und Konsumgütern.
Es adressiert die Förderbereiche „Rohstoff- und Reststoffaufbereitung und -verarbeitung“ sowie „Biobasierte Produkte und Bioenergieträger“.
Im durch Glatt Ingenieurtechnik GmbH bearbeiteten Arbeitspaket geht es darum, die für den Pilotmaßstab herausgearbeiteten Prozessvorgaben unter Berücksichtigung aller für den Gesamtprozess maßgebenden Einflussfaktoren hinsichtlich der Skalierbarkeit in produktionsrelevante Anlagenmaßstäbe zu bewerten. Grundlage ist eine umfassende Bilanzierung der Stoff- und Energieströme, um grundsätzliche Auslegungsregeln und eine Anlagenkonzeption ableiten zu können. Diese soll bei t-Durchsätzen nicht nur gleichbleibende Produktqualitäten ermöglichen, sondern auch durch eine verlustfreie Kreislaufführung der Hilfsstoffe (Ethanol etc.) sowie eine optimale energetische Bilanz gekennzeichnet sein. Erst unter diesen Voraussetzungen ist die Überführung der „XyloSolv“-Technologie in einen wirtschaftlich zu betreibenden Herstellprozess gegeben, was im Zuge der techno-ökonomischen Bewertungen bestätigt werden soll.
Mikroskopaufnahme von hochreinem, getrockneten Xylangranulat
Projektpartner:
- Fraunhofer CBP
- HV-Polysaccharides GmbH & Co. KG
- Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Weitere Veröffentlichungen zu diesem Thema finden Sie auch hier:
- Xylan und Lignin aus Buchenholz
Aus zwei mach eins: Eine Pilotanlage zur Gewinnung zweier biobasierter Pharma-Rohstoffe hat sich im Testbetrieb bewährt.
25.10.2022 Xylan und Lignin aus Buchenholz (biooekonomie.de) - Holz als Pharma-Rohstoff – Verfahren für neue Buchenholz-Bioraffinerie entwickelt
10.10.2022 Holz als Pharma-Rohstoff – Verfahren für neue Buchenholz-Bioraffinerie entwickelt | Analytik NEWS - Medizin aus Buchenholz – so funktioniert es
24.09.2022 Medizin aus Buchenholz – so funktioniert es | Forstpraxis - Holz als Pharma-Rohstoff – Verfahren für neue Buchenholz-Bioraffinerie
22.09.2022 Verfahren für neue Buchenholz-Bioraffinerie (vogel.de)
Das Projekt „XyloSolv“ wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft BMEL im Rahmen des Förderprogramms „Nachwachsende Rohstoffe“ gefördert.
Förderperiode: 01.08.2019 – 31.12.2021
Glatt Förderkennzeichen: 2219NR175
Weitere Informationen zu diesem Thema und verwandten Themen finden Sie auch in den folgenden Veröffentlichungen:
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Den Kreislauf schließen – Phosphorrückgewinnung im Industriemaßstab‘. PDF, deutsch
Juni 2021: Glatt Ingenieurtechnik beim Ostdeutschen Wirtschaftsforum geehrt
‚Punktlandung mit Sonderanlagenbau‘, Statement Dr. Viktor Drescher, Glatt Ingenieurtechnik GmbH, PDF, German
März 2021: Glatt Ingenieurtechnik setzt Erfolgskurs mit dritter Erweiterung des Technologiezentrums fort
Januar 2019: Glatt Ingenieurtechnik GmbH gehört zu den 150 innovativsten Unternehmen Ostdeutschlands