Aktuelles

 

14.-25. September 2020: Zweistufige Autohydrolyse am Fraunhofer CBP getestet.

Marc Conrad (TVT) und Dr. Ireen Gebauer vom Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) untersuchten das in ELBE-NH entwickelte Verfahren zur Fraktionierung von Lignozellulose, konkret Weizenstroh. Beide Sattdampf-Autohydrolyse-Schritte und die Hemicellulose-Extraktion mit Wasser wurden in dem 300 L Druck-Reaktor durchgeführt, welcher für die Organosolv Vorbehandlung errichtet wurde. Die gesamte Prozess-Kaskade vom Stroh bis zu den aufgereinigten Produkten Xylose-Arabinose-Sirup, Glukose-Sirup und getrocknetem Lignin wurde durchgeführt und aufwendig bilanziert. Die gewonnenen Daten sind wertvoll für die Prozess-Validierung und für die Auslegung der diversen Apparate. Die erhaltenen Materialien werden von den Projekt-Partnern analysiert und verarbeitet.

 

02. September 2020: Xylose in Weizenstroh-Hydrolysaten -  Für Pentosan-Isolation und für Fermentation geeignet!

In Rahmen von ELBE-NH wurde die Weizenstroh Vorbehandlung mit Sattdampf weiterentwickelt. Das so erhaltene Hemicellulose-Hydrolysat ist reich an Pentosanen, das sind auf Xylose basierende Polymere. Zur Isolation dieser Moleküle wurden diverse Reinigungsschritte vorgenommen und optimiert. Weizenstroh-Pentosan konnte so mit vergleichsweise hoher Reinheit aus dem Hydrolysat gewonnen werden. Ebenfalls wurde die Eignung der Xylose für die Fermentation zu Laktat und Propionat untersucht. Dazu wurde dasselbe Hydrolysat gereinigt und die Oligomere zu fermentierbaren Xylose-Monomeren mittels kommerziell erhältliche Enzymen hydrolysiert. In der nachfolgenden Fermentation konnten hohe Ausbeuten und Produktivitäten an Laktat und Propionat erzielt werden, ausgehend von Xylose. Beide Ergebnisse sind erfolgreiche Schritte für die Valorisierung aller in dem Weizenstroh enthaltenen Moleküle.

 

31. Juni/ 01. Juli 2020: Zweistufige kontinuierliche Autohydrolyse am Fraunhofer WKI getestet.

Dr. Hans Häring (Mothes HDT) und Marc Conrad (TVT) konnten in ELBE-NH entwickelte Verfahren am Braunschweiger Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI für zwei Tage untersuchen. Dazu wurde die Sattdampf-Kocher-Schnecke samt Scheiben-Refiner genutzt, welcher sonst für die Holzfaser- Produktion dient. Weizenstroh und Weizenstroh-Gärrest wurde als Substrat verwendet. Die erfolgreichen Versuche sind ein wichtiger Schritt in der Verfahrens-entwicklung und –Skalierung. Der erhaltene Feststoff, auch Cellulignin genannt, wurde nach den Autohydrolyse-Schritten im Refiner extrahiert und anschließend in Hamburg weiterverarbeitet. Per enzymatischer Hydrolyse wurde der Feststoff in eine Glukose-Lösung und unlösliches Lignin aufgetrennt. Die Glukose wurde am TUHH-IBB für Fermentationstest verwendet. Die Lignine werden bei tesa für die Einbindung in Klebefilme untersucht.

 

14. April 2020: Konsortial-Treffen findet bei Video-Konferenz statt.

Aufgrund von Versammlungsbeschränkungen zur Reduzierung einer Ausbreitung des neuen Corona-Virus wurde das dritte Konsortial-Treffen des Projektes ELBE-NH mit dem Video-Konferenz-Tool DFNconf durchgeführt. Durch das vorzeitige Teilen der Präsentation und weitere Informationen sowie klaren Gesprächs- und Diskussionsregeln könnte ein reibungsloser Ablauf der Konferenz mit mehr als 20 Teilnehmern umgesetzt werden. Durch zahlreiche Ergebnisse und angeregte Diskussionen wurde der angesetzte Zeitrahmen dennoch leicht überzogen. Die geplanten Meilensteine des Projektes wurden erreicht und die Koordination der nächsten Projektschritte besprochen. Ebenfalls wurde der erste Zwischenbericht eines jeden Projekt-Partners einzeln eingereicht.

 

24. Februar 2020: Kooperative Zuckerbereitstellung aus Weizenstroh

Das Institut für Thermische Verfahrenstechnik der TUHH hat diesen Monat mehrere hundert Liter Weizenstroh-Hydrolysat hergestellt, aufbereitet und vorkonzentriert. Die so erhaltene Zuckerlösung wurde zum Projektpartner Fraunhofer CBP in Leuna transportiert, um es an den dortigen größeren Pilotanlagen schonend zu einem konzentrierten Sirup einzudampfen. Dieser strohbasierte Zuckersirup steht nun für Verwertungs-Experimente zur Verfügung, zum Beispiel als Substrat für Fermentationsversuche am Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik der TUHH.

Im Zuge eines zeitgleichen Besuchs, wurde einer Gruppe der Wissenschaftler von der TUHH die Pilotanlagen und Einrichtungen der Fraunhofer CBP vorgestellt. In anschließenden Projektgesprächen wurden weitere Versuche an den Pilotanlagen in Leuna geplant.

 

28. November 2019: Vorversuche zum Bau einer kontinuierlichen Anlage beim Dosierspezialisten Schenck in Darmstadt

Herr Häring, Herr Schnautz von Mothes HDT und Herr Conrad (TUHH-TVT) konnten erfolgreiche Vorversuchen der Firma Schenck Process Europe GmbH in Darmstadt begutachten und dokumentieren. Die massenstromgeregelte Dosierung des kohäsiven feuchten Weizenstrohs wurde erfolgreich demonstriert. Das ist ein wichtiges Ergebnis für die Auslegung einer kontinuierlichen Laboranlage für die Hydrothermale Fraktionierung einjährlicher Lignocellulose.

 

29. Oktober 2019: Konsortial-Treffen mit allen ELBE-NH Projektpartnern und PTJ

An der TUHH sind die Projektpartner zusammengekommen, um über die Fortschritte aus den Arbeitspacken zu berichten und sich über die nächsten Schritte zu beraten. Frau Sender und Herr Aslan vom Projektträger Jülich (PTJ) sind als Gäste angereist und haben eine Führung durch die Labore der projektbeteiligten TUHH-Institute erhalten.

 

18.September 2019: Die TUHH besucht KNAUER in Berlin

Vom 26.08.-29.08.2019 besuchten Alexander Beckendorff und Stanislav Parsin der TUHH-IUE den Projektpartner KNAUER. Dort  wurde zunächst eine Geräte- und Software Schulung und anschließend eine Chromatogaphie-Methoden Entwicklung für das Projekt „ELBE-NH“ durchgeführt. Das in Hamburg erzeugte Extrakt der Pflanze „Durchwachsende Silphie“ wurde mittels size exclusion und reversed phase Chromatographie untersucht.

Die Ergebnisse aus den chromatographischen Analysen sind ein weiterer Hinweis auf die Existenz und Extrahierbarkeit von Fructanen in der Durchwachsenen Silphie.

 

15. Mai 2019: Lignopure gewinnt zweiten Platz im Hamburg Future Award 2019 und ist Teilnehmer im YES!Delft DSM-Validation Lab

Joana Gil und Wienke Reynolds, Kolleginnen des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik sind mit der Start-up Idee „Lignopure“ erfolgreich.  Lignopure GbR hat seine Wurzeln im Vorgänger-projekt „Bioraffinerie 2021“ des BMBF. Gemeinsam mit dem Industriepartner tesa – SE wurden ultrafeine Ligninpartikel aus Weizenstroh gewonnen, welche sich als Additive in Klebefilmen, aber auch in Aerogelen, als Polymerblends und als Pharmaträger einsetzen lassen.

LignoPure wurde für das YES!Delft/DSM Validation Lab in den Niederlanden ausgewählt. Das Programm ermöglicht die Teilnahme an einem 10-wöchigen Workshop zur Weiterentwicklung des Geschäftmodells. Dies ist ein weiterer Schritt in Richtung einer volkswirtschaftlich finanziell profitablen Verwertung der langjährigen Lignin-Expertisen an der TUHH.

 

7. Mai 2019: Durchwachsene Silphie wächst heran

Die „Durchwachsene Silphie“ (Silphium perfoliatum), eine für den Projektpartner Verbio (Herr Schlimbach, Herr Lennart Andersen) interessante Alternative zum Energiemais bzw. Stroh bei der Biogas-Gewinnung, ist neben den Mehrjahreshölzern ein weiterer Kandidat in den Untersuchungen des ELBE-NH- Projektes. Das Konsortium ist nun auf der Suche nach Anbaugebieten fündig geworden. Über den Saatgut-Hersteller Donau-Silphie kann voraussichtlich ab Ende Mai die erste Probe der dann bereits 1,20 m hohen Pflanzen abgeerntet und hydrolysiert werden.

 

7. Mai 2019: Jetzt auch mit Heißdampf

Die 3 Liter Hydrolyse-Anlage im Technikum des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik ist nun auch für den Heißdampfbetrieb einsatzbereit. Ein Dampferzeuger (Leihgabe der Coffein Compagnie Bremen), wurde eingesetzt. Durch die Maßnahme lassen sich nunmehr verschiedene Hydrolyseverfahren in derselben Installation testen.

 

2. April 2019: Planungen zur kontinuierlichen Hydrolyse

Herr Marc Conrad, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Thermischen Verfahrenstechnik, war bei Mothes-Hochdrucktechnik, Berlin zu Gast, dort wurde zusammen mit Herrn Wilhelm, Herrn Häring und Herrn Schnautz das Concept Design für eine kontinuierliche Hydrolyseanlage im Technikumsmaßstab begonnen.

 

11. März 2019: Wertstoffe aus Pflanzenresten – Bioraffinerie für eine nachhaltige Wirtschaft basierend auf innovativer Verfahrenstechnik

https://intranet.tuhh.de/aktuell/pressemitteilung_einzeln.php?id=11980&Lang=de

 

1. Februar bis 1. März 2019: Alexander Beckendorff, Stanislav Parsin und Wael Sabra kommen ins Projektteam

In der Koordination und den Einzelinstituten werden die letzten Vorbereitungen und Formalia für einen reibungslosen Projektbeginn unternommen.

Bei den Instituten Umwelttechnik und Energiewirtschaft (Prof. Kaltschmitt) nahmen die Mitarbeiter Alexander Beckendorff und Stanislav Parsin ihre Tätigkeiten auf. Herr Parsin befasst sich mit der Aufreinigung der Zuckerlösungen sowie deren Wirtschaftlichkeit, Herr Beckendorff, unterstützt durch Herrn Zimmermann arbeitet sich in die komplexe chromatographische Analytik der C6 und C5-Komponenten sowie der Fruktane ein. Wir freuen uns über die Unterstützung der Firma Knauer, Berlin.

Dr. Wael Sabra bringt seine Erfahrungen bei der Fermentation und in der In Situ Säure-Entfernung (ISSE) am Institut für Bioprozess und Biosystemtechnik (Prof. Zeng) ein, Ziel ist die optimierte Milchsäure- und Propionsäureherstellung.  Das Institut wird hierbei von den Experten von CENTIV GmbH, Syke, unterstützt.