Das Hauptziel dieser Maßnahme ist der Aufbau eines gemeinsam nutzbaren Labors an der University of Gadja Mada (UGM). Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten, die dort etabliert werden sollen, ist die Entwicklung von neuartigen biobasierten, hydrophoben Acrylatdispersionen aufbauend auf der bereits vorhandenen Expertise im Bereich der Polymerwissenschaften. Durch die Kombination von grundlagenorientierter Hochschulforschung und anwendungsorientierter Forschung erhält die ganze Maßnahme einen Mehrwert. Das Labor soll als Startpunkt für eine nachhaltige Zusammenarbeit zwischen deutschen und indonesischen Forschungseinrichtungen dienen und so eine Basis für gemeinsame Vorbundvorhaben darstellen, die dieses Labor langfristig und nachhaltig finanziert. Es findet eine Abstimmung des Arbeitsplanes, der Kapazitäts- u Zeitplanung sowie Einarbeitung der Mitarbeiter in die Sachthematik vor Ort statt. Als Pilotmaßnahme sollen kostengünstige, biogene hydrophobe Komponenten auf Basis von Palm Fettsäure Destillat für die Acrylatharzsynthese entwickelt werden. Die Acrylatdispersionen werden zu geeigneten Beschichtungsstoffen formuliert. Die Eignung der Acrylatharze als Anwendung für Schutzbeschichtungen in tropischen Ländern soll nachgewiesen werden. Nach dem Aufbau des High-Tech-Labors an der UGM dienen die technischen Ergebnisse als Basis für die Akquise weiterer Projekte auf dem Gebiet der Polymersynthese und Beschichtungsentwicklungen.
Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus 'Bioraffinerieverfahren' (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Jowat ist im Projekt für die Formulierung und das Austesten von Klebstoffen zuständig. Dazu werden die modifizierten Lignine zur Verwendung in Dispersionsklebstoffen entweder copolymerisiert oder als reaktive Füllstoffe verwendet. Ebenso werden Primer- und Schmelzklebstoffanwendungen untersucht.
Am WKI sollen im Labormaßstab aus der Öl-Fraktion der basenkatalysierten Depolymerisation von Lignin neuartige modifizierte Ligninfragmente entwickelt werden. Diese verfügen über ein großes Potential zur Substitution von petrochemisch basierten aromatischen Synthesebausteinen. Es lassen sich damit u.a. neue Synthesebausteine für Acrylat- und Vinylpolymere sowie Polyester und Polyurethane u.a. für Klebstoffe und Beschichtungen herstellen. Am WKI sollen mittels chemischer Modifikationen aus den Ligninspaltprodukten Klebstoffe für Holz und holzbasierte Produkte für nichttragende Anwendungen hergestellt werden. Als Ausgangsverbindungen sollen die Ölfraktionen des BCD-Verfahrens und des Hydrocracking dienen. Dazu werden die Ligninspaltprodukte z.B. mit einer Acrylat- oder Vinylverbindung ausgerüstet. Anschließend sollen mittels Copolymerisation der ligninbasierten Monomerbausteine mit kommerziellen Vinylverbindungen neue polymere Rohstoffe für Klebstoffe generiert werden. Desweiteren sollen die Ligninfragmente zu Polyolkomponenten für die Polyester- und Polyurethansynthese modifiziert werden. Die ligninhaltigen Polymerisate werden auf ihre Beschichtungs- und Adhäsionseigenschaften untersucht. Je nach Anwendung werden auch das Schmelzverhalten, die Kristallinität und die Filmbildeeigenschaften charakterisiert. Erfolgversprechende Polymerisate werden zu Klebstoffen ausformuliert und nach Normtests auf ihre Verarbeitungsparameter sowie anwendungstechnischen Eigenschaften geprüft.
SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen Produktion von Wertstoffen aus NaWaRo unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Teilvorhaben der Süd-Chemie: 1. Entwicklung und Bereitstellung von Bleicherden zur Reinigung von Ölen.2. Adsorbentien zur Aufreinigung von Fettsäurefraktionen.3. Adsorbentien zur Trennung von unterschiedlichen Fettsäuren.4. Identifizierung von Materialien zur adsorptiven Aufreinigung und/oder Isolierung von Polyphenolen.5. Trägermaterialien für Polyphenoloxidasen.6. Entwicklung von Enzymformulierungen zur Erhöhung der Ölausbeute bei der Pflanzenölgewinnung (Unterauftrag an ASA Spezialenzyme). Produktion und Vermarktung der Adsorbentien und Enzymformulierungen.
Die globale Industrialisierung in den vergangenen Jahren führte zu einem enormen Anstieg im weltweiten Energiebedarf. Biomasse-basierte Treibstoffe zeigen ein erhebliches Potenzial, diesen Energiebedarf zu decken. Bio-Ethanol, Bio-Butanol und andere maßgeschneiderte Biokraftstoffe bauen auf einem gemeinsamen Prozess der Fermentation von Zuckern zu den Biokraftstoffen oder Plattformchemikalien auf. Die größere Herausforderung hierbei ist die Freisetzung der Zucker aus der komplexen Biomassestruktur. Das vorgeschlagene Projekt zielt auf die Entwicklung eines schnellen und effizienten Prozesses für die Freisetzung von Zucker aus lignozellulosehaltiger Biomasse. Die in der Zuckerfreisetzung involvierten Schritte, nämlich Vorbehandlung und enzymatische Hydrolyse, werden getrennt von Experten aus Indien und Deutschland beforscht. Der indische Projektpartner ist auf dem Feld der Naßoxidation erfahren, wogegen der deutsche Projektpartner auf dem Gebiet der Charakterisierung und Formulierung von Cellulasepräparationen für maximale Produktivität arbeitet. Somit soll ein hoch-effizienter zweistufiger Prozess für die Freisetzung von Zucker aus lignozellulosehaltiger Biomasse entwickelt werden