{"id":25665,"date":"2021-04-19T09:38:41","date_gmt":"2021-04-19T07:38:41","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=25665"},"modified":"2021-04-16T09:41:17","modified_gmt":"2021-04-16T07:41:17","slug":"altbackwaren-als-basis-fuer-biokunststoffe-und-die-chemische-industrie-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=25665","title":{"rendered":"Altbackwaren als Basis f\u00fcr Biokunststoffe und die chemische Industrie"},"content":{"rendered":"

Kunststoffe aus nicht verkauften Backwaren: Forschenden ist es gelungen, aus Altbackwaren die Basischemikalie Hydroxymethylfurfural (HMF) zu gewinnen. Mit HMF steht ein Ausgangsstoff zur Verf\u00fcgung, der zum Beispiel Formaldehyd in biobasierten Klebstoffen ersetzen kann. Des Weiteren k\u00f6nnen mit HMF biobasierte Kunststoffe hergestellt werden. Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI und die Universit\u00e4t Hohenheim konnten HMF in einem semi-industriellen Ma\u00dfstab f\u00fcr die Weiterverarbeitung aufbereiten.\u00a0<\/strong><\/p>\n

In Deutschland fallen j\u00e4hrlich \u00fcber 500.000 Tonnen Altbackwaren an, die nicht ohne Weiteres f\u00fcr den weiteren Verzehr oder als Futtermittel geeignet sind. Bisher erfolgt deren Nutzung haupts\u00e4chlich energetisch, etwa in Verbrennungsprozessen oder in Biogasanlagen. Altbackwaren wie Brot, Br\u00f6tchen oder Kuchen enthalten gro\u00dfe Mengen St\u00e4rke. Die St\u00e4rke l\u00e4sst sich zu der Basischemikalie HMF umsetzen, die ein Potenzial f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen bietet. \u00bbWir haben in unserem Teilprojekt das Anwendungspotenzial f\u00fcr HMF n\u00e4her bestimmt, da regional verf\u00fcgbare Altbackwaren eine sinnvolle Ressource jenseits der energetischen Nutzung darstellen\u00ab, erkl\u00e4rt der Projektleiter am Fraunhofer WKI, Dr. Steven Eschig.<\/p>\n

Das Projektteam an der Universit\u00e4t Hohenheim erarbeitete einen Prozess zur sogenannten hydrothermalen Behandlung der Altbackwaren, durch den feuchte Biomassen unter Hitze und leicht erh\u00f6htem Druck umgewandelt werden. Aus den Altbackwaren und der in gro\u00dfen Mengen enthaltenen St\u00e4rke entsteht dabei HMF in w\u00e4ssriger L\u00f6sung und Kohle. \u00bbDie Prozessparameter wie pH-Wert, Temperatur und Dauer haben wir so gew\u00e4hlt, dass m\u00f6glichst hohe Ausbeuten an HMF erzielt werden\u00ab, erkl\u00e4rt Markus G\u00f6tz, Mitarbeiter im Fachgebiet von Andrea Kruse an der Universit\u00e4t Hohenheim, der das Projekt leitet. Als Nebenprodukt der hydrothermalen Behandlung entsteht Kohle. Sie kann als Biobrennstoff oder als Bodend\u00fcnger eingesetzt werden. Gleichzeitig ist sie ein gutes Adsorptionsmittel und kann daher als Aktivkohle eingesetzt werden.<\/p>\n

\u00bbWir am Fraunhofer WKI hatten die Aufgabe, das HMF aus der w\u00e4ssrigen L\u00f6sung zu isolieren und weiterzuverarbeiten\u00ab, sagt Eschig. Er und sein Team fanden heraus, dass Methylisobutylketon (MIBK) als Extraktionsmittel besser funktioniert als Chloroform (CHCI3) und sich die Zugabe von Natriumchlorid positiv auf die extrahierte Menge auswirkt. Au\u00dferdem konnten sie Polyester unter Verwendung von Furandicarbons\u00e4ure herstellen und charakterisieren.<\/p>\n

HMF ist ein vielseitiger Ausgangsstoff, da er als Ersatz f\u00fcr Formaldehyd dienen kann, beispielsweise in formaldehydfreien Harzen und Bioklebstoffen. Au\u00dferdem kann er chemische Bindungen ausbilden, die sich bei Temperaturerh\u00f6hung wieder l\u00f6sen lassen. Das erm\u00f6glicht die Herstellung von Materialien mit Selbstheilungseigenschaften. Die M\u00f6glichkeit des reversiblen L\u00f6sens der chemischen Bindungen kann au\u00dferdem f\u00fcr schaltbare Klebstoffe genutzt werden, wodurch sich neue Recyclingm\u00f6glichkeiten ergeben.<\/p>\n

\u00dcber chemische Ver\u00e4nderungen k\u00f6nnen aus HMF sogenannte Dialkohole (reduktiv) oder Dicarbons\u00e4ure (oxidativ) gewonnen werden. Sie k\u00f6nnen als Baustein f\u00fcr Polymere eingesetzt werden, beispielsweise zur Herstellung von Beschichtungen oder Fasern. Die Herstellung des Kunststoffs Polyethylenfuranoat (PEF) als PET-Ersatz ist bereits erprobt. PEF aus nachwachsenden Rohstoffen ist nicht nur \u00f6kologisch vorteilhaft, es ist au\u00dferdem leichter und best\u00e4ndiger und daher von gro\u00dfem Interesse f\u00fcr die Getr\u00e4nkewirtschaft.<\/p>\n

Die Forschenden konnten zeigen, dass sich Altbackwaren f\u00fcr h\u00f6herwertige Anwendungen eignen und f\u00fcr die Industrie eine attraktive Alternative f\u00fcr eine biobasierte Kreislaufwirtschaft darstellen. Das Projekt wurde vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) \u00fcber den Projekttr\u00e4ger J\u00fclich gef\u00f6rdert.<\/p>\n

Zum Hintergrund des Fraunhofer WKI<\/p>\n

Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit \u00fcber 70 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Bindemittel und Beschichtungen, Holz- und Emissionsschutz, Qualit\u00e4tssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktpr\u00fcfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungst\u00e4tigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.<\/p>\n

Zum Hintergrund der Universit\u00e4t Hohenheim<\/p>\n

Bio\u00f6konomie ist das Leitthema der Stuttgarter Universit\u00e4t Hohenheim in Forschung und Lehre. Um diesen Schwerpunkt strategisch weiterzuentwickeln, hat sie eigens die Chief Bioeconomy Officer (CBO) berufen. Das Thema gezielt und nachhaltig an der Universit\u00e4t umzusetzen, ist Aufgabe des Forschungszentrums f\u00fcr Bio\u00f6konomie. International vernetzt ist die Universit\u00e4t Hohenheim unter anderem \u00fcber die European Bioeconomy University (EBU), in der sie sich mit f\u00fcnf anderen in der Bio\u00f6konomie f\u00fchrenden Universit\u00e4ten Europas zusammengeschlossen hat.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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