Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung des ASAM-Zellstoffaufschlusses sowie einer chlorfreien Bleiche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASAM Technologie durchgeführt. Die Zellstofferzeugung in der Bundesrepublik Deutschland ist aus Gruenden des Umweltschutzes auf den Aufschluss nach dem Sulfitverfahren beschraenkt. Dieses Verfahren besitzt jedoch gegenueber dem weltweit vorgezogenen Sulfatverfahren wesentliche Nachteile: Die Ansprueche an das Rohmaterial sind hoeher, die erreichbaren Zellstoffqualitaeten jedoch bedeutend niedriger. Aus diesem Grunde muss ca 80 Prozent des in der Bundesrepublik fuer die Papiererzeugung benoetigten Zellstoffes importiert werden, zT aus Skandinavien, das Holzimporte aus der Bundesrepublik veredelt und als Zellstoff wieder zurueckverkauft. Hinzu kommt, dass die heute weltweit ueblichen Bleichverfahren fuer den Zellstoff aufgrund des eingesetzten Chlors und chlorhaltiger Verbindungen als Bleichchemikalien umweltschaedlich sind und hohe CSB- und AOX-Belastungen im Abwasser verursachen. Am Ordinariat fuer Holztechnologie (Institut Holzchemie) der Universitaet Hamburg wurde unter der Leitung von Prof Dr Patt ein Aufschlussverfahren (ASAM) entwickelt, das eine selektive Delignifizierung gestattet und damit sowohl dem Sulfit- als auch dem Sulfatverfahren gegenueber deutliche Vorteile aufweist. Es koennen alle Holzsorten verarbeitet und dennoch hoehere Qualitaeten als im Sulfit-Prozess erreicht werden. Vor allem aber eignet sich der ASAM-Zellstoff fuer eine chlorfreie Bleichsequenz, so dass eine umweltfreundliche Bleiche moeglich ist. KAH hat das Verfahren patentiert und wird mit der Firma Feldmuehle AG als Partern aus der deutschen Zellstoffindustrie die bisherigen Laborwerte im halbtechnischen Massstab verifizieren.
Das Projekt "Zellstoffherstellung mittels Alkohol als Extraktionsmittel. Erprobung und Betrieb einer Demonstrationsanlage fuer 3 tato Zellstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Organocell durchgeführt. Das Vorhaben umfasst Konstruktion, Bau und Betrieb einer Demonstrationsanlage fuer 3 tato Zellstoff und stellt in der dritten Phase die letzte Entwicklungsstufe des FuE-Vorhabens dar. In dieser Phase sollen die Prozessparameter weiter optimiert und durch Aufstellen von Rohstoff- und Energiebilanzen die Wirtschaftlichkeit festgestellt werden. Ferner soll durch die Bereitstellung groesserer Versuchsmengen die Verwertung der beiden anderen Hauptkomponenten des Holzes, Lignin und Hemicellulosen, weiter vorangetrieben werden. Ausserdem wird weiter an der Entwicklung von Analysen- und Messmethoden zur Produktions-und Betriebsueberwachung gearbeitet.
Das Projekt "Konstruktion eines Xylose fermentierenden Hefestammes fuer die Verwertung von Pentose aus Sulfitablauge und aus verzuckertem Holz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Dieses Projekt beabsichtigt, einen neuen Saccharomyces cerevisiae-Stamm zu konstruieren, der eine Verwertungsmoeglichkeit fuer Xylose bietet. Xylose ist eine Pentose, die waehrend der Zellulosebereitung durch Hydrolyse aus Xylan oder Hemizellulose in sehr grosser Menge entsteht und zZt ungenuetzt, meistens durch Verbrennung beseitigt wird. Mit Hilfe eines Xylose-fermentierenden Hefestammes kann man die Abfallxylose in den allgemeinen Energietraeger Ethanol umsetzen. Das Verfahren sieht vor, mit Hilfe der Gentechnologie 1) Ein Gen fuer Glucose Isomerase oder 2) Ein Xylose-Reduktions-/Oxidationssystem ueber Xylitol, die beide zu Xyloulose fuehren, in S. cerevisiae zu uebertragen. Waehrend der ersten Phase dieses Projektes ist die Analyse der bakteriellen Xylose-Isomerase weit fortgeschritten. Die Vorbereitungen zur Einfuehrung des Xylitolwegs sind abgeschlossen. Die Expression der Gene, die Xylose in Xylulose umwandeln, werden zur Zeit optimiert.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Verwendung von Einjahrespflanzen, einschliesslich chlorfreier Bleiche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Ordinariat für Holztechnologie und Institut für Holzphysik und Mechanische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. 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 "Teilvorhaben: Integriertes Demonstrationsprojekt zur Erzeugung, energetischen und stofflichen Nutzung von Miscanthus Sinensis Giganteus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Veba Öl AG durchgeführt. Im Rahmen eines integrierten Demonstationsprojektes wird die Erzeugung und Verwertung von Miscanthus untersucht. Das Vorhaben ist in drei Teilprojekte gegliedert, die den Schwerpunkten Biomassebereitstellung, energetische Nutzung und stoffliche Nutzung entsprechen. Im Teilprojekt energetische Nutzung wird schwerpunktmaessig die Vergasung von Miscanthus zu Synthesegas/Wasserstoff untersucht. Es ist eine experimentelle Realisierung bis zum Pilotanlagenmassstab geplant. Daneben werden Bewertungen alternativer energetischer Nutzungsarten unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten durchgefuehrt. Das Teilprojekt stoffliche Nutzung beschaeftigt sich mit der Zellstoffherstellung aus Miscanthus. Da die konventionelle Zellstoffherstellung mit starken Umwelthypotheken belastet ist, konzentriert sich die Untersuchung auf eine Bewertung der in Entwicklung befindlichen innovativen Aufschlussverfahren. Es wird weiterhin untersucht, wie die Wertschoepfung der Zellstoffherstellung durch Nutzung der Nebenprodukte Lingnin und Hemizellulose als Chemierohstoffe oder Baustoffe gesteigert werden kann.
Das Projekt "Untersuchungen zur Anwendung eines neuartigen Schneckenverarbeitungsverfahrens zur Herstellung von geometrisch komplexen Papierbauteilen ohne polymeren Binder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westsächsische Hochschule Zwickau (FH), Institut für Produktionstechnik durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung der grundlegenden Verfahrenstechnik zur Herstellung von geometrisch komplexen Papierbauteilen in einem Verarbeitungsschritt ohne polymeren Binder. Dabei werden Papiersuspensionen bei der Schneckenverarbeitung charakterisiert und das erzielbare Eigenschaftsspektrum sowie der Komplexitätsgrad von gespritzten Papierbauteilen untersucht. Das Forschungsvorhaben wird von Beginn an innerhalb eines erfolgs- und phasenorientierten Modells bearbeitet, es ist dabei in die vier Teilpakete unterteilt: Weiterentwicklung der Verfahrenstechnik, Charakterisierung des Werkstoffs, Entwicklung und Optimierung. Um die Vorteile dieses Werkstoffs auch in weiteren neuartigen Anwendungen nutzen zu können, ist ein erweitertes Wissen zwingend notwendig. Die besseren Kenntnisse über den Werkstoff, seine Verarbeitung und neue Techniken können direkt umgesetzt werden.
Das Projekt "Werkstoffdatenbank fuer Papiererzeugung, Papierverarbeitung und Verpackung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung München durchgeführt. Es sollen Fakteninformationen aus dem Bereich der Verfahrens-, Maschinen- und Prueftechnik der Holzstoff-, Zellstoff-, Papier-, Karton- und Pappen-Herstellung (einschl. Altpapierverwertung und Umweltschutz) und der Papier-, Karton-, Pappen-und Kunststoff-Verarbeitung gespeichert und Online zweisprachig (deutsch und englisch) zur oeffentlichen Verfuegung gestellt werden. Es ist geplant, Soll- und Messwerte von Papiersorten und Hilfsstoffen in einer Werkstoff- und Verfahrensdatenbank in 3 Teilsystemen zusammengefasst aufzubereiten: -Teilsystem Normenwerte, -Teilsystem Messwerte und - Teilsystem Verfahrenstechnik. Das Vorhaben soll in 2 Phasen durchgefuehrt werden: 1 Vorphase, die Gegenstand dieses Antrages ist zur Klaerung folgender Fragen: Unter welchen technischen....
Das Projekt "Schaffung von Wertschöpfungsketten für den Einsatz von Miscanthusfasern aus nachhaltig bewirtschafteten Grenzertragsflächen und Bergbaufolgeflächen (MiscanValue)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Ziel des Verbundprojekts ist, eine vollständige Miscanthus-Wertschöpfungskette von der nachhaltigen Nutzung von Grenzertragsflächen über Anbau, Ernte, Lagerung und Verarbeitung zu Fasern, Zellstoff, Faserwerkstoffen und Verpackungspapieren zu gewährleisten. Die grenzüberschreitende Herausforderung in Deutschland (Sachsen) und Tschechien ist die Notwendigkeit zur Revitalisierung ehemaliger Militärgebiete und Bergbaufolgeflächen. Der Anbau von Miscanthus, eine der für den Nonfood-Bereich bedeutendsten mehrjährigen Pflanzengattungen, kann auf diesen Grenzertragsflächen verschiedene positive Auswirkungen nach sich ziehen, darunter die Verbesserung der Bodenqualität, die Zusätzlich liefert der Anbau dieser Pflanzen große Mengen an Biomasse die bei der Herstellung verschiedener biobasierter Materialien zum Einsatz kommen können. Die Diversifizierung der Rohstoffe in der Papier- und Faserwerkstoffindustrie und der zunehmende Anteil nicht holzbasierter Rohstoffe sind Teil der Bioökonomie-Strategie der EU, welche die Produktion erneuerbarer Ressourcen und deren Verarbeitung zu Produkten und Bioenergie fördert. Der Einsatz von Miscanthus, einer etablierten mehrjährigen Kulturpflanze, bietet sich hierfür besonders an. Das beantragte Projekt wird die grenzüberschreitende Zusammenarbeit zwischen Sachsen und der Tschechischen Republik stärken.
Das Projekt "Entwicklung und Untersuchung eines Verfahrens zur elektro-chemischen Aufbereitung ligninhaltiger Zellstoffablaugen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Arbeitsgruppe Angewandte Elektrochemie durchgeführt. Fuer das umweltfreundliche Verfahren zur Produktion von Zellstoff der Organocell, Pasing, sollen in Verbundforschung noch fehlende reaktionstechnische Groessen gewonnen werden. Ausserdem werden Eignung und Lebensdauern von Ionenaustauscher-Membranen und Elektrodenmaterialien bestimmt. Der Einfluss der Elektrodenmaterialien sowie der Verfahrensbedingungen auf die Qualitaet des zusaetzlich gewonnenen Lignins wird untersucht. Fuer die grosse Menge von Messwerten der laufenden Demonstrationsanlage wird ein elektronisches System zur Datenerfassung, -Uebertragung und zur Datenverarbeitung entwickelt. Struktur und Zusammensetzung von gefaelltem Lignin sowie von restlichem Filtrat werden untersucht. Die Eignung des Filtrats zur weiteren Kochung wird geprueft.
Das Projekt "Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und somit der Rezyklierbarkeit von Cellulosefaserstoffen durch chemische Modifizierung zur Verminderung bzw. Vermeidung der Verhornungsneigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Makromulekulare Chemie, Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. Wird Zellstoff getrocknet, so erleidet er dadurch eine Reihe von zum Teil irreversiblen Eigenschaftsveraenderungen. Diese unter dem Begriff Verhornung zusammengefassten, meist sich negativ auf die Weiterverarbeitung von Zellstoffen auswirkenden Eigenschaftseinbussen waehrend der Trocknung haben fuer die Verarbeitung des Zellstoffs und die Eigenschaften der Produkte grosse Bedeutung. Neben der aus oekonomischen Gruenden erforderlichen Trocknung des fuer den Transport bestimmten Zellstoffs, steht der Papierindustrie eine sehr grosse Menge an verhorntem Zellstoff in Form von Altpapier zur Verfuegung, das durch die bei der Papierherstellung hervorgerufene Verhornung nicht wieder zu Papier mit den gleichen Eigenschaftsprofilen verarbeitet werden kann. In der Literatur werden einige Verfahren beschrieben, wie man ueber eine gezielte Derivatisierung zu niedrigen Substitutionsgraden Zellstoffe mit geringerer Verhornungsneigung erhaelt. Dazu gehoeren die Umsetzungen mit Acrylnitril, mit Oxiran und die Veresterung. Aus verschiedenen Gruenden haben sich diese Verfahren aber nicht durchsetzen koennen. Die Michael-analoge Umsetzung von Zellstoff mit a,b-ungesaettigten Verbindungen, die in a-Stellung mindestens eine Elektronenakzeptorgruppe aufweisen, ist eine Methode, um Spacer-Gruppen in das Porensystem der Zellstoff-Faser einzufuegen und somit die Verhornungsneigung von Zellstoffen zu vermindern und damit den Abfall der Festigkeitseigenschaften von rezykliertem Papier abzuwenden. Zusaetzlich wurden auch Untersuchungen zur Spacerwirkung von ueber Etherbruecken an die Cellulose gebundenen tertiaeren Aminen durchgefuehrt, wobei hier sehr gute Spacereigenschaften festgestellt wurden.
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