Das Projekt "Anbau heimischer Wildpflanzen als Nutzpflanzen in semi-ariden Gebieten" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Münster, Institut für Ökologie der Pflanzen.Es gibt in der suedlichen Kalahari eine Reihe von Wildpflanzen, die von Einheimischen zur Ernaehrung von Tier und Mensch genutzt werden. Ueber den gezielten und kontrollierten Anbau und die damit moegliche Ertragssteigerung durch flankierende Massnahmen ist bisher nichts bekannt. Auf der Farm Avontuur 120 km nordoestlich von Kuruman soll der Anbau von Tylosema esculentum und Vigna lobatifolia erprobt werden. In den letzten Jahren hat der Farmer eine spezielle Technik zur Speicherung von Bodenwasser entwickelt, dessen Eignung fuer den Anbau dieser Pflanzen geprueft werden soll. Tylosema esculentum ist eine ausdauernde Leguminose, deren Samen genutzt werden. Vigna lobatifolia ist eine einjaehrige Leguminose, deren Wurzelknollen gemessen werden.
Das Projekt "E! 115314 NextGen : Dry Molded Fiber - auf dem Weg zur nächsten Generation von Maschinen für globale Wirkung, Teilprojekt: Das Einbringen von Einjahrespflanzen in die nächste Generation von Dry Molded Fiber-Maschinen und Wissen zur Anwenderperspektive" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: BIO-LUTIONS International AG.
Das Projekt "SHEMICELL: Stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Einjahrespflanzen, Teilvorhaben 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Technische Chemie.Primäres Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur stofflichen Verwertung von Hemicellulosen (HC). In Bioraffinerien beschränkt sich deren Verwertung derzeit weitestgehend auf die Erzeugung von Dampf, Strom oder Ethanol. Für letzteres existieren noch technische Herausforderungen damit sich dieses Vorhaben lohnt. Um HC erfolgreich zu Nutzen, ist eine gezielte Abtrennung und stoffliche Verwertung von HC ein essentieller Weg. Ziel ist es, HC beim Biomasseaufschluss möglichst vollständig von der Cellulose zu trennen und so zu isolieren, damit sie einer separaten stofflichen Nutzung zugefügt werden kann. Mögliche Einsatzgebiete der isolierten HC (Flotationsmittel, Flockungsmittel, Flammschutzmittel und Papieradditiv) sollen untersucht werden. Aussichtsreich ist die Anwendung der Flotationsmittel, wo derivatisierte Stäke als Produkt bereits Anwendung findet. 1) Charakterisierung der Stoffströme 2) Aufschluss, Isolierung und Reinigung von Hemicellulose (HC) aus Weizenstroh und Haferspelzen 3) Aufschluss, Isolierung und Reinigung von HC und Pektin aus Rübenschnitzel 4) Modifizierung und Derivatisierung der HC für den Flotationsprozess und Testung der Substanzen im Labormaßstab 5) Herstellung und Testung von Flammschutzmitteln auf Basis von HC und Pektinen 6) Herstellung und Testung von Papieradditiven auf Basis von HC 7) Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsstudie.
Das Projekt "SHEMICELL: Stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Einjahrespflanzen, Teilvorhaben 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Pflanzenchemie und Holzchemie, Lehrstuhl für Holz- und Pflanzenchemie.Primäres Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur stofflichen Nutzung von Hemicellulosen (HC), die bei der Bioethanolgewinnung aus lignocellulosehaltigen Pflanzenmaterialien wie Stroh als Nebenprodukt anfallen. Bis heute gibt es in Europa keine Industrieanlage, die Bioethanol aus lignocellulosehaltigen Rohstoffen kommerziell erfolgreich produziert. Für eine erfolgreiche Implementierung in den Wirtschaftskreislauf ist deshalb die gezielte Abtrennung und stoffliche Verwertung der HC ein essentieller Weg. Ziel der Untersuchungen ist es, die HC beim Biomasseaufschluss zu möglichst großen Anteilen von Cellulose zu separieren und aus der resultierenden Wertstofflauge so zu isolieren, damit sie einer separaten stofflichen Nutzung zugeführt werden können. Hierbei sollen verschiedene Einsatzmöglichkeiten untersucht werden. Aussichtsreich ist die Anwendung der Hemicellulosen im Bereich der oberflächenaktiven Substanzen des Flotationsprozesses. Eine weitere vielversprechende Anwendungsmöglichkeit stellen biopolymerbasierte Flammschutzmittel dar. Hierfür können sowohl Hemicellulosen als auch Pektin getestet werden, da sich beide aufgrund ihrer hohen Funktionalität gut für die notwendige Derivatisierung eignen. Ferner soll der Einfluss der Hemicellulosen als Papieradditiv auf die Papiereigenschaften untersucht werden. Die Realisierung des Projektes erfolgt an Hand folgender Arbeitspakte (AP): AP1 Charakterisierung der Stoffströme AP2 Aufschluss, Isolierung und Reinigung von HC aus Weizenstroh und Haferspelzen AP3 Aufschluss, Isolierung und Reinigung von HC und Pektin aus Rübenschnitzel AP4 Modifizierung und Derivatisierung der HC für den Flotationsprozess und Testung der Substanzen im Labormaßstab AP5 Herstellung und Testung von Flammschutzmitteln auf Basis von HC und Pektinen AP6 Herstellung und Testung von Papieradditiven auf Basis von HC AP7 Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsstudie.
Das Projekt "Zellstoffherstellung nach dem ASAM-Verfahren, Teilvorhaben 2: Verwendung von Einjahrespflanzen, einschliesslich chlorfreier Bleiche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Ordinariat für Holztechnologie und Institut für Holzphysik und Mechanische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft.Die bisher durchgefuehrten Untersuchungen zum Asam-Aufschluss und zur chlorfreien Bleiche von Zellstoffen haben ausserordentlich gute Ergebnisse erbracht. Es konnten in dem bisherigen Untersuchungszeitraum jedoch nicht alle Fragen zufriedenstellend beantwortet werden. Dieses Forschungsvorhaben soll sich schwerpunktmaessig mit dem Aufschluss von Einjahrespflanzen aus landwirtschaftlicher Produktion wie Getreidestroh, Flachs, Elefantengras und Zuckerhirse befassen. Weiterhin sollen Moeglichkeiten zur Intensivierung der Enddelignifizierung im Aufschluss zur Entlastung der Bleiche, die Verbesserung der Prozesssteuerung mit Hilfe von FT-IR und als zweiter Schwerpunkt die chlorfreie Bleiche der Zellstoffe untersucht werden, mit dem Ziel, wirtschaftlich und qualitaetsmaessig mit konventionellen Bleichsequenzen konkurrieren zu koennen.
Das Projekt "IBÖ-01: Neue Faserrohstoffe für die Papierindustrie - FAROHPAP" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung.Beim Anbau von Einjahrespflanzen z. B. aus Getreide, Mais, Raps und Zuckerrüben fallen Spelzen, Hülsen oder auch Rübenschnitzel an, die wertvolle Faserrohstoffe enthalten und damit werkstofflich nutzbar sind. So sind in Deutschland jährlich mehr als 8 Millionen t Reststoffe aus Getreide für eine stoffliche Verwertung oder Energieerzeugung verfügbar. Eine stoffliche Verwertung ist einer direkten Verbrennung zur Energiegewinnung vorzuziehen. Chemisch gesehen sind die Reststoffe von Einjahrespflanzen Biopolymerkomposite mit den Hauptkomponenten Cellulose, Hemicellulose und Lignin, wobei im Unterschied zu Holzfasern der Ligningehalt meist deutlich niedriger ist. Die stoffliche Zusammensetzung der Reststoffe variiert sowohl in Abhängigkeit von der Pflanzenart als auch vom Bestandteil der Pflanze. Im Rahmen des Projektes soll eine wertschöpfende Verwertung bis in den Demonstrationsmaßstab geführt werden. Nach der Auswahl der verfügbaren landwirtschaftlichen Reststoffe, steht zunächst die Etablierung von Aufschlussverfahren der Fasermaterialien im Fokus durch die Fasern aus den verschiedenen Reststoffen gewonnen und deren Eignung als Rohstoff für die Papierindustrie untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Analytik sowohl der Ausgangs- als auch der aufgeschlossenen Materialien. Letztlich werden aus den isolierten Fasern Musterblätter mittels Blattbildner gefertigt, die anschließend gemäß bekannten Richtlinien und Vorschriften charakterisiert werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Verbesserung der technologischen und ökonomischen Voraussetzungen für den Einsatz von Einjahrespflanzen als Rohstoff für die Holzwerkstoffindustrie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Lud. Kuntz GmbH, Zweigwerk Morbach.Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, Reste von einigen Einjahrespflanzen wie Stroh und Miscanthus als Rohstoff für die Herstellung von Spanplatten der Qualität P1, P2 P3 und P5 (EN 312) unter Berücksichtigung ökonomischer Gesichtspunkte und den Gegebenheiten der Fa. Lud. Kuntz GmbH einzusetzen. Im Einzelnen sind im Forschungsvorhaben, um dieses Ziel zu erreichen, folgende Arbeitsschritte vorgesehen: Die Lignocellulosen auf Basis von Einjahrespflanzen sollen das für die industrielle Herstellung von Holzspanplatten verwendete Holz teilweise (20 Prozent bis 50 Prozent) unter Verwendung von Aminoplastharzen und Tanninformaldehydharzen ersetzen. Hierfür sollen die technologischen Rahmenbedingungen erarbeitet werden. Lignocellulosen auf Basis von Einjahrespflanzen sollen, ob ihres niedrigen spezifischen Gewichts, für die Herstellung von Spanplatten mit relativ niedriger Rohdichte (0,4 - 0,5 g/cm3) herangezogen werden. Für die Herstellung der Spanplatten unter den Punkten 1 und 2 sollen Kostenbilanzen erstellt werden. Die unter technologisch optimierten und wirtschaftlich vertretbaren Randbedingungen herstellbaren Platten sollen serienmäßig gefertigt und vermarktet werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Herstellung spezifisch leichter, druckfester Werkstoffe auf Basis von lignocellulosen Fasern und Staerken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Holz- und Papiertechnik.Ziel des Vorhabens ist die Herstellung spezifisch leichter, druckfester Werkstoffe auf Basis von lignocellulosischen Fasern und Stärke. Durch die Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Holz- und Papiertechnik der TU Dresden und dem Holzwerkstoffhersteller Glunz AG soll aufbauend auf die bisherigen universitären Forschungsergebnisse die Entwicklung von Produkt und Herstellungsverfahren vorgenommen und die Voraussetzungen für eine industrielle Umsetzung geprüft werden. Der Rohdichte-Zielbereich der Werkstoffe liegt zwischen 150 und 250 kg/m . Trotz dieser geringen Dichte sollen sich die Werkstoffe durch geschlossene, nicht fasernde Oberflächen und eine hohe Druckfestigkeit auszeichnen. Durch den ausschließlichen Einsatz nachwachsender Rohstoffe sollen die im Trockenverfahren hergestellten Produkte biologisch abbaubar und gesundheitlich unbedenklich sein.Aussichtsreiche Ergebnisse ergaben die Versuche mit marktüblichen kaltwasserlöslichen Stärken der Firmen Emslandstärke und Südstärke, die über Sprühaggregate auf die Fasern aufgebracht werden. Für die Vliesbildung wurde ein aerodynamisches (Trocken-)Verfahren bevorzugt, bei dem bei Feuchtegehalten zwischen 25 und 35 Prozent nach dem Pressen gute Plattenfestigkeiten erreicht wurden. Durch das Besprühen der Vliesoberflächen vor dem Pressen wurden glatte, geschlossene Oberflächen erzielt. Diese Zwischenbehandlung wird als erste Stufe einer möglichen Vergütung angesehen. Durch weitere Pressformung erfolgte die Strukturfixierung. Im Rahmen der Versuche wurde eine optimale Steuerung des Temperatur- und Pressdruck-Regimes entwickelt, dass dem physikalischen Abbindevorgang Rechnung trägt. Für das Trocknen der Vliese/Platten wird der kombinierte Einsatz von Kontakt- und Durchströmungstrocknern (Doppelbandtrockner) empfohlen. Werkstoffeigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Biegefestigkeit, Druckspannung bei 20Prozent Stauchung, Verhalten bei Wasserlagerung, Dimensionsstabilität, Wasserdampfdiffusion, Beständigkeit gegen Pilzbefall und Brandklasse erreichen bei ausgewählten Bindemittelvarianten die Normwerte von herkömmlichen Holzwerkstoffen. Beim Einsatz von Fasern aus Einjahrespflanzen konnten dabei z.T. wesentlich bessere Werte erzielt werden als mit Holzfasern. Die Wärmeleitfähigkeitswerte der Dämmplatten variierten z.B. zwischen 0,38 W/mK (Holzfasern) und 0,49 W/mK (Weizenstroh). Die hierbei gute Druckfestigkeit lässt damit Anwendungen wie z.B. Trittschalldämmplatten und begehbare Dachschalungsplatten aussichtsreich erscheinen.
Das Projekt "Isolierung und Derivatisierung von Hemicellulosen aus Haferspelzen und anderen Einjahrespflanzen, Teilvorhaben 1: Isolierung von Hemicellulosen aus Einjahrespflanzen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft.Im Rahmen dieses Verbundvorhabens sollen die Grundlagen und Technologien zur Verwendung von Hemicellulosen (Xylane) als hochwertige polymere Additive aus gering lignifizierten Resten von Einjahrespflanzen wie Haferspelzen, Stroh und Maisspindeln erarbeitet werden. Ziel ist dabei der weitgehende Erhalt des nativen Polymerisationsgrades des Xylans, so daß die Synthesevorleistung der Natur in vollem Umfang genutzt wird. Das Gesamtprojekt umfaßt den kompletten Aufbau einer Produktlinie von der Bereitstellung der Ausgangsmaterialien über die Isolierung und Derivatisierung der Wertstoffkomponenten, der Applikationsprüfung bis hin zur verfahrenstechnischen Entwicklung für eine spätere industrielle Verwendung. Die isolierten Hemicellulosen sollen in neuartige Polymere überführt und im Hinblick auf einen Einsatz in den Industriebereichen Baustoffe, Papier und Pharma getestet werden. Das Verbundvorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Fa. Peter Kölln, dem FhG-IAP und der Fa. Wolff Walsrode AG durchgeführt werden. Die Arbeitspakete des Teilvorhabens 1 umfassen vor allem Fragestellungen zur Isolierung und umfassenden Charakterisierung der Hemicellulosen aus den unterschiedlichen Rohstoffen. Nach Optimierung der Extraktions- und Bleichsequenzen sollen Xylanproben hergestellt und den Projektpartnern für weitere Untersuchungen zur Verfügung gestellt werden.
Das Projekt "Isolierung und Derivatisierung von Hemicellulosen aus Haferspelzen und anderen Einjahrespflanzen, Teilvorhaben 2: Derivatisierung von Hemicellulosen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung.Im Rahmen dieses Verbundvorhabens sollen die Grundlagen und Technologien zur Verwendung von Hemicellulosen (Xylane) als hochwertige polymere Additive aus gering lignifizierten Resten von Einjahrespflanzen wie Haferspelzen, Stroh und Maisspindeln erarbeitet werden. Ziel ist dabei der weitgehende Erhalt des nativen Polymerisationsgrades des Xylans, so daß die Synthesevorleistung der Natur in vollem Umfang genutzt wird. Auf eine Delignifizierung der landwirtschaftlichen Rohstoffe kann bei Einjahrespflanzen verzichtet werden. Das Gesamtprojekt umfaßt den kompletten Aufbau einer Produktlinie von der Bereitstellung der Ausgangsmaterialien über die Isolierung und Derivatisierung der Wertstoffkomponenten, der Applikationsprüfung bis hin zur verfahrenstechnischen Entwicklung für eine spätere industrielle Verwendung in den Bereichen Baustoffe, Papier und Pharma. Im Rahmen des Teilvorhabens 2 sollen die bereitgestellten Xylane derivatisiert werden, wobei vor allem Carboxymethylierungen, Alkylierungen, Hydroxyalkylierungen und Veresterungen untersucht werden. Die Methodenentwicklung im Labormaßstab sowie die Charakterisierung der unterschiedlichen Reaktionsprodukte sind die Schwerpunkte des Teilvorhabens. Das Verbundvorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, der Fa. Peter Kölln und der Fa. Wolff Walsrode AG durchgeführt werden.
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