GlyChem: Innovationsraum: BioBall - Glykane und Koppelprodukte als biogene Wertstoffe (Teilprojekt B) - Umsetzungsphase

Lichtwiese

29.06.2020

GlyChem: Innovationsraum: BioBall – Glykane und Koppelprodukte als biogene Wertstoffe (Teilprojekt B) – Umsetzungsphase

Für die Wettbewerbsfähigkeit der Glykan-basierten Wertschöpfungsketten bietet die Einbeziehung von Koppelprodukten eine Chance, die für die synthetischen Analoga nicht gegeben ist. Der Extraktionsrückstand ist ein geeignetes Substrat für die anaerobe Vergärung, bei der polare Carbonsäuren durch Abbauvorgänge in Biogas umgewandelt werden können. Durch die Nutzung einer neuartigen Biotechnologie, die diese polaren Carbonsäuren mittels Ethanolreifung in unpolare Carbonsäuren umwandeln kann, die wiederum mit einem Extraktionsmittel aus dem Substrat abgetrennt und über verschiedene Raffinationswege zu unterschiedlichen biobasierten Produkten umgewandelt werden können, ist eine zusätzliche Wertschöpfung der entstandenen Rückstände möglich.

Zur Bildung und Abtrennung unpolarer Carbonsäuren werden daher Versuche im Labormaßstab (10 Liter Reaktoren) durchgeführt und die extrahierbaren Carbonsäuren quantitativ und qualitativ mittels GC-FID bestimmt. Abschließend werden aus den gewonnenen Daten erste Abschätzungen möglicher Produkte und Produktmengen diskutiert.

Die Versuche starten etwa drei Monate nach Projektbeginn, wenn die ersten Extraktionsrückstände aus Apfeltrestern und Kakaoschalen zur Verfügung stehen. Da die Versuche in kleinen Reaktoren durchgeführt werden, können beide Substrate parallel untersucht werden. Die gesamte Behandlungsdauer pro Substrat kann mit sechs bis Wochen angenommen werden. Jeder Versuchsansatz wird doppelt und mit einem Blindversuch angesetzt. Sechs Monate nach Projektstart sind die ersten Ergebnisse der untersuchten Substrate zu erwarten. Durch einen zweiten Versuchsdurchlauf sollen diese Ergebnisse dann bestätigt werden. Neue Substrate für die Versuche werden ab dem zehnten Projektmonat vorliegen. Diese werden ebenfalls mit einer Doppelbestimmung und einem Blindwert und zwei Versuchsanläufen untersucht. Im letzten sechs Monaten dieses Arbeitspakets sollen abschließend noch Optimierungsversuche zur Verbesserung des Extraktionspotentials durchgeführt werden.

Akronym

GlyChem

Koordinator

TU Darmstadt, Fachbereich Chemie – FG Technische Chemie

Projektpartner

TU Darmstadt, Fachbereich Chemie – FG Technische Chemie

Herbstreith & Fox GmbH & Co. KG Pektin-Fabriken

Südzucker AG

Universität Würzburg, Lehrstuhl für Chemische Technologie der Materialsynthese

Frauenhofer ISC

TU Clausthal, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik

TU Clausthal, Institut für Thermische Verfahrens- und Prozesstechnik

Frauenhofer IWKS

Laufzeit

01. Mai 2020 – 30. April 2023

Auftraggeber

Bundesinisterium für Bildung und Forschung (BMBF)

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