Aus nachwachsenden Rohstoffen wie Holzresten und Stroh gewinnen Forschende der TU Hamburg klimaneutrale Energielieferanten. Die Hauptrolle spielt dabei das Molekül Lignin.

Die Bioökonomie ist der Schlüssel, wenn es um die Zukunft der Wirtschaft geht. Indem fossile Ressourcen durch verschiedene, nachwachsende Rohstoffe ersetzt werden, sollen mit ihr globale Herausforderungen gelöst werden. Eine fossilfreie Alternative ist beispielsweise das Molekül Lignin. Dieses findet sich in fast allen Pflanzen und Gehölzen, wie Gräsern, Sträuchern und Bäumen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Hamburg, unterstützt durch das TU Center for Bio Based Solutions, forschen in dem durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Konsortium „ELBE – NH“ daran, Lignin effizienter für die Bioökonomie zu nutzen.

Dünger für die Landwirtschaft

In einer Anlage auf dem Campus der TU Hamburg wird eine wässrige Mischung dazu genutzt, Holzreste oder Stroh unter hohem Druck und Temperatur in ihre Grundbestandteile zu zerlegen. Neben Lignin fallen dabei auch Seitenströme an, sogenannte Hydrolysate. Der Ingenieurgruppe aus Universitäten, Forschungszentren und Industrie ist es gelungen, aus Hydrolysaten Milchsäure und chemische Verbindungen aus Fruktose- und Glukose herzustellen. Die Motivation ist aus nachhaltigen und sparsamen Küchen bekannt: „Nose-To-Tail“, also von einer Vorlage alle Teile zu verwerten. Das Forschungsteam versucht bei der Lignin-Produktion etwas ganz Ähnliches.
Und es wurde erreicht, dass zuvor ungenutzte Nebenprodukte der Lignin-Herstellung zu einem gefragten Bestandteil der Kunststoff- und Lebensmittelindustrie aufgewertet wurden. „Die vollständige Verwertung der Einsatzstoffe und die hohe Wertschöpfung tragen enorm zu einer gesteigerten Wirtschaftlichkeit bei der Lignin-Produktion bei und machen diese zu einer konkurrenzfähigen, fossilfreien Alternative“, so der Konsens der Forscherinnen und Forscher der Bioraffineriegruppen aus den drei teilnehmenden TU-Instituten. „Aus den geringen Abfallströmen, die dann noch übrigbleiben, produzieren wir mit Hilfe von Biogasanlagen Energie oder Dünger für die Landwirtschaft“.

Ein Rohstoff mit viel Potential

Lignin kann aufgrund seiner chemischen Beschaffenheit vielfältig eingesetzt werden, beispielsweise als biobasierter Kunststoff oder auch zur umweltfreundlichen Gewinnung von Medikamenten und Aromastoffen. Expertinnen und Experten sehen in dem Rohstoff deshalb eine Möglichkeit, die Gesundheits- und Energiewirtschaft, oder auch die Nahrungsmittelversorgung zu revolutionieren. Die Herausforderung dabei ist, die Produktion von Lignin wirtschaftlich und konkurrenzfähig gegenüber Erdöl und anderen fossilen Brennstoffen zu halten.

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Mehr Informationen finden Sie auf der Website des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik