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Found 12 results.

Teilvorhaben 2: Vergasung in einem mehrstufigen BioSyn-Reaktor^Biofoambark - Isolierende Schäume und Bioenergie - Wertsteigernde Nutzung von Rinde^Teilvorhaben 3: Technisch-ökonomische Bewertung, Teilvorhaben 1: Koordination und Entwicklung von Schäumen sowie Modifizierung durch Nanocellulose

Das Projekt Biofoambark wird von Prof. Laborie (Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft, FobAwi, Universität Freiburg) koordiniert und hat zum Ziel, isolierende Hartschäume auf Basis von Rindentanninen aus vier wirtschaftlich wichtigen europäischen Nadelholzbaumarten sowie weiteren biobasierten Nebenprodukten wie etwa Glycerol und Furfural zu entwickeln. Wir konzentrieren uns auf die Optimierung der Hartschaumsynthese und -kinetik. Dabei werden auch der Einsatz von Nanozellulose als strukturierendes und verstärkendes Füllmaterial, die Morphologie und isolierenden Eigenschaften der Hartschäume sowie die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen untersucht. Des Weiteren wird die potenziell verfügbare Menge an Rinde ermittelt und entsprechende Rindenbereitstellungskonzepte erstellt. Die Universität Freiburg ist für die Koordinierung und länderübergreifende Verbreitung der Ergebnisse verantwortlich. Hierbei werden eine webbasierte Projektplattform eingerichtet, vier Projekttreffen organisiert und abschließende Empfehlungen formuliert. FobAwi ist wesentlich an der Entwicklung der Schäume beteiligt. Dies beinhaltet die Entwicklung der Grundrezepturen der Schäume sowie ihre Modifizierung mittels Nanozellulose, die Ermittlung der Kinetik der Hartschaumsynthese und die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Es werden die verfügbaren Rindenvolumen in den Partnerländern ermittelt und wirtschaftliche Rindenbereitstellungsketten aufgestellt.

FSP-Emissionen: Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen - GesundHOLZ, Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Bewertung chemosensorischer Effekte von Leitsubstanzen der Emissionen

Teilvorhaben 2: Hydrothermale Umsetzung^KMU-innovativ - Ressourceneffizienz: BBCHEM - Aufwertung von kohlenhydrathaltigen Stoffströmen zu bio-basierten Chemikalien^Teilvorhaben 3: Abtrennung und Reinigung der Grundchemikalien, Teilvorhaben 1: Definition der Verfahrenskette und Umsetzung des Verfahrens

Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung eines Verfahrens ab, welches aus biogenen Stoffströmen wettbewerbsfähig biobasierte Plattformchemikalien herstellen kann. Fokussiert werden produktseitig 5-HMF und Furfural. Bei 5-HMF besteht das Marktinteresse v.a. an der Verarbeitung zu einem Substitut für erdölbasiertes PET, für Furfural v.a. an einer Veredelung zu THF, welches heute erdölbasiert erzeugt wird. Außerdem könnten weitere Koppelprodukte, wie Essigsäure, wirtschaftlich interessant sein. Das Verfahren soll sich an die von SunCoal entwickelte CarboREN-Technologie anlehnen. Diese soll so angepasst werden, dass sie auf kohlenhydrathaltigen Stoffströmen aufsetzen kann. Als Ausgangsstoffe sollen Reststoffe und Vorprodukte der Zellstoff-, Zucker- und Stärkeproduktion sowie Hydrolysate aus dem Aufschluss von lignozellulosehaltigen Rest- und Abfallströmen genutzt werden. Entsprechende Aufschlussverfahren werden bereits vermarktet, zielen jedoch meist auf weniger wertschöpfendes Bioethanol ab. Das Vorhaben ist in 5 APs unterteilt. Im AP1 sollen unter Nutzung der vorhandenen Laborausrüstung am DBFZ verschiedene Einsatzstoffe hydrothermal umgesetzt werden. Die gewonnenen Lösungen sollen wiederum im Labor des CBP zu den angestrebten Plattformchemikalien abgetrennt und gereinigt werden. In AP3 sollen potenzielle Kunden mit den erzeugten Produktmustern beprobt werden, um die Verwertungsstrategien zu verifizieren. Des Weiteren dienen AP1 und AP2 dazu, in AP4 die optimale Verfahrenskette zu definieren und schutzrechtlich abzusichern. In AP4 wird auf Basis eines Reaktionsmodells und einer Massen- und Energiebilanz eine Investitions- und Betriebskostenschätzung für die industrielle Erzeugung erstellt. Ergänzt wird AP4 durch eine ökologische Bewertung, in der der Klimaeffekt durch die Substitution von erdölbasierten Produkten beziffert wird. In AP5 findet eine zusammenfassende Bewertung inkl. der Vorplanung einer Produktionsanlage im Pilotmaßstab statt.

Teilvorhaben 3: Abtrennung und Reinigung der Grundchemikalien^KMU-innovativ - Ressourceneffizienz: BBCHEM - Aufwertung von kohlenhydrathaltigen Stoffströmen zu bio-basierten Chemikalien, Teilvorhaben 2: Hydrothermale Umsetzung

KMU-innovativ - Ressourceneffizienz: BBCHEM - Aufwertung von kohlenhydrathaltigen Stoffströmen zu bio-basierten Chemikalien, Teilvorhaben 3: Abtrennung und Reinigung der Grundchemikalien

Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung eines Verfahrens ab, welches aus biogenen Stoffströmen wettbewerbsfähig biobasierte Plattformchemikalien herstellen kann. Fokussiert werden produktseitig 5-HMF und Furfural. Bei 5-HMF besteht das Marktinteresse v.a. an der Verarbeitung zu einem Substitut für erdölbasiertes PET, für Furfural v.a. an einer Veredelung zu THF, welches heute erdölbasiert erzeugt wird. Außerdem könnten weitere Koppelprodukte, wie Essigsäure, wirtschaftlich interessant sein. Das Verfahren soll sich an die von SunCoal entwickelte CarboREN-Technologie anlehnen. Diese soll so angepasst werden, dass sie auf kohlenhydrathaltigen Stoffströmen aufsetzen kann. Als Ausgangsstoffe sollen Reststoffe und Vorprodukte der Zellstoff-, Zucker- und Stärkeproduktion sowie Hydrolysate aus dem Aufschluss von lignozellulosehaltigen Rest- und Abfallströmen genutzt werden. Entsprechende Aufschlussverfahren werden bereits vermarktet, zielen jedoch meist auf weniger wertschöpfendes Bioethanol ab. Das Vorhaben ist in 5 APs unterteilt. Im AP1 sollen unter Nutzung der vorhandenen Laborausrüstung am DBFZ verschiedene Einsatzstoffe hydrothermal umgesetzt werden. Die gewonnenen Lösungen sollen wiederum im Labor des CBP zu den angestrebten Plattform-chemikalien abgetrennt und gereinigt werden. In AP3 sollen potenzielle Kunden mit den erzeugten Produktmustern beprobt werden, um die Verwertungsstrategien zu verifizieren. Des Weiteren dienen AP1 und AP2 dazu, in AP4 die optimale Verfahrenskette zu definieren und schutzrechtlich abzusichern. In AP4 wird auf Basis eines Reaktionsmodells und einer Massen- und Energiebilanz eine Investitions- und Betriebskostenschätzung für die industrielle Erzeugung erstellt. Ergänzt wird AP4 durch eine ökologische Bewertung, in der der Klimaeffekt durch die Substitution von erdölbasierten Produkten beziffert wird. In AP5 findet eine zusammenfassende Bewertung inkl. der Vorplanung einer Produktionsanlage im Pilotmaßstab statt.

Rueckgewinnung von Essigsaeure und Furfural aus Abwaessern der Papier- und Zellstoffindustrie

Furfural und Essigsaeure fallen in waessriger Loesung (Abwaesser der Papierindustrie) stets gemeinsam an. Es muss daher versucht werden, selektive Loesungsmittel fuer beide zu finden. Eine Trennung mittels Fluessig-Fluessig-Extraktion ist dann moeglich. Bei einer Verfahrensrealisierung ist eine Abtrennung des Furfurals als erste Spezie vorzuziehen, da man sich weitere Reinigungsschritte weitgehend spart. Fuer die Abtrennung von Furfural haben sich chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie schon lange bekannt, als sehr brauchbar erwiesen. Fuer die nachfolgende Essigsaeuretrennung werden verduennte Amine eingesetzt. Die Entwicklung dieser Loesungsmittel wurde ebenfalls am Institut durchgefuerht. Die Aufarbeitung der beladenen Extraktionsmittel erfolgt destillativ. Die Forschungsarbeiten umfassen die Loesungsmitteloptimierung, Extraktionsversuche in Extraktionskolonnen in Labor- und Pilotanlagen sowie die Erprobung der Loesungsmittelreinigung durch die Destillation. Ausserdem wurden diverse Reinigungsschritte zur Erzielung verkaufsfaehiger Produkte getestet. Das Verfahren ist zum oesterreichischen und zum Europa-Patent angemeldet.

Biobasierte Schäume aus Baumrinde (Biofoambark) - Isolierenende Schäume und Bioenergie

Der Fokus richtet sich auf die Entwicklung neuer bio-basierter Wertstoffe aus Rinde, Biopolymeren und Nanozellulose von in der EU häufig vorkommenden Bäumen. Die Erstellung und der Prozess sollen nachhaltig durch die LCA-Analyse erfolgen.

BioFoamBark: Aufwertung von Nadelholzrinden zu isolierenden Schäumen

Die Forschungsschwerpunke liegen in der Entwicklung der Chemie und Technologie zur Herstellung vollständig bio-basierter Tanninschäume um auf Petroleum basierene Schäume zu ersetzten. Die Tannine werden aus der Rinde weit verbreiteter fNadelholzarten extrahiert. Weitere Komponenten für die Schaumzubereitung wie Glycerol und Furfural sind Nebenprodukte aus der Biodiese- sowie Holz- und Papierindustrie. Ein Ziel besteht darin, Schäume mit exzellenten Eigenschaften zur Verwendung in isolierende Baumaterialien und zur Umwandlung in Synthesegas am Ende des Produktlebens zu entwickeln. In diesem Projekt ist ebenfalls geplant die Auswirkungen auf die Umwelt, die technisch-ökonomische Durchführbarkeit sowie das Marktpotential dieser Produkte zu entwickeln.

Ermittlung der Emissionen organischer Stoffe im Abgas von Schnitzeltrocknern an vier bayerischen Zuckerwerken

Im Abgas der direkt beheizten Schnitzeltrockner wurden die in Ziffer 3.1.7 der TA Luft Paragraph 6 genannten Emissionskonzentrationswerte fuer die Schadstoffe Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, Furfural, Ameisensaeure und Essigsaeure nur bei Vortrocknung der Pressschnitzel im Bandtrockner unterschritten. Die Messungen zeigten, dass durch die Massnahmen - Absenkung der Trommeleintrittstemperatur; - Bruedenrueckfuehrung und - Reduzierte Melassierung ebenfalls eine deutliche Minderung der Emissionsfrachten erreicht werden kann. Der Stand der Technik soll diesbezueglich definiert werden.

Nebenproduktverwertung bei der Zellstoffherstellung

Es gibt aktuelle Plaene, in Deutschland ein neues Zellstoffwerk zu errichten. Vor diesem Hintergrund hat die Fachagentur fuer Nachwachsende Rohstoffe (FNR) die finnische Beratungsfirma Jaakko Poeyry und das Institut fuer Holzchemie und chemische Technologie des Holzes (BFH, Hamburg) beauftragt, die umweltvertraeglichen Verfahren zur Zellstoffgewinnung Alcell, Asam, Formacell, Milox, Organocell, Steamexplosion, Aqualsolv und modifizierte Kraftverfahren kritisch zu beleuchten. Im Mittelpunkt der BFH-Studie standen die technisch oekonomischen Aspekte der Neben- und Koppelproduktverwertung. Die Auswertung ergab, dass fuer die stoffliche Verwertung der bei den Sulfitprozessen anfallenden wasserloeslichen Lignosulfonsaeuren etablierte Maerkte in der Groessenordnung von ca. 1 Mio. t/Jahr gibt. Die Ablaugen der Sulfatverfahren werden hingegen ueberwiegend thermisch genutzt. Der thermische Gegenwert der Lignine betraegt 0,08-0,12 DM/kg. Durch die stoffliche Verwertung der Lignosulfonate sind Preise von 0,20-0,75 DM erzielbar; Spezialprodukte sind teurer. Fuer Asam-Lignosulfonate bestehen gute Verwertungschancen als Dispergiermittel. Der Bedarf fuer Lignosulfonate in Deutschland steigt. Die schwefelfreien Lignine aus den anderen neuen Verfahren eignen sich auch ohne Modifizierung zur Herstellung von wetterbestaendigen Bindemitteln fuer Holzwerkstoffe (PF-Harze). Weiterhin koennen nach einfacher Alkoxylierung Polyurethanschaeume (5-6 DM/kg) mit hervorragenden Eigenschaften hergestellt werden. Fuer solche Produkte gibt es einen grossen entwicklungsfaehigen Markt. Die Nutzung von Hemicellulosen ist z. Z. nur bei sauren Holzaufschlussverfahren moeglich. Die wichtigste Verwertung ist nach wie vor die Vergaerung von Hexosen zu Alkohol (ca. 0,85 DM/kg). Die Verhefung von Hexosen und Pentosen ist eine weitere Alternative. Der fuer die Futterhefe erzielbare Preis ist indes seit Jahren ruecklaeufig. Aus dem Laubholzxylan der Sulfitablauge wird der Zuckeraustauschstoff Xylit (ca. 9 DM/kg) sowie Furfural (ca. 2 DM/kg) gewonnen.

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