Konversion von Hemicellulose zu Beschichtungen

Das Projekt befasst sich mit der Verwertung von Hemicellulose, einem Nebenprodukt bei der Herstellung von Papierzellstoff und anderen lignozellulosehaltigen Biomassen. Ziel ist es, Chemikalien mit hoher Wertschöpfung für nachhaltige Beschichtungen, Klebstoffe und funktionalisierte Additive herzustellen. Zur Nutzung des Nebenprodukts Hemicellulose sind zusätzliche Reinigungs- und Aufkonzentrationsschritte nötig, weshalb derzeit keine großtechnische Verwertung dieses nachwachsenden Rohstoffes stattfindet.

Im Projekt werden die aus Hemicellulose gewonnenen C5-Zucker zu Itaconsäure fermentiert, deren Anhydrid als biobasierte Alternative Maleinsäureanhydrid ersetzen kann. Außerdem kann Itaconsäure als Plattformchemikalie für die Herstellung von multifunktionellen biobasierten und wässrigen Polyurethanen oder Epoxidharzen dienen, dies erhöht die Wertschöpfung.

Die beiden wesentlichen Ziele des Projekts sind die Rückgewinnung des größten Teils der Hemicellulose-Oligomere aus der Verarbeitung von Lignocellulose-Biomasse und die Verwendung monomerer Zucker und anderer Restverbindungen bei der fermentativen Umwandlung der Xylose-Fraktion zur Herstellung von Itaconsäure als Baustein für die chemische Synthese von Tensiden. Bei den Oligomeren wird die Verwendbarkeit bei der Herstellung von Klebstoffen geprüft werden. Die erzielten Ergebnisse können einer Vielzahl von KMU zugutekommen, die bereits Produkte oder chemische Reagenzien aus Itaconsäure verwenden, indem sie ihre Bezugsquellen diversifizieren, die Qualität erhöhen oder die Kosten senken. Sie können die Ergebnisse auch nutzen, um fossile Reagenzien und Materialien durch biobasierte, aus Itaconsäure abgeleitete Alternativen zu ersetzten, z.B. Anhydride, Beschichtungen, Kunststoffe oder funktionalisierte Zusatzstoffe. Die Auswirkungen des Projekts könnten sich auch positiv auf KMU auswirken, die an der Verwertung ihrer lignozellulosehaltigen und hemizellulosehaltigen agroindustriellen Abfälle interessiert sind.