Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Herstellung von Grund- und Feinchemikalien
Konzeptentwicklung einer grünen Bioraffinerie und Fermentation von Holzhydrolysaten zu Dicarbonsäuren
Tim Sieker
Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für die Gewinnung von Chemikalien erfordert eine Abfolge von Prozessschritten: Eine Vorbehandlung oder Fraktionierung, die Hydrolyse der Polysaccharide und ihre fermentative Umsetzung zum gewünschten Produkt. Dieses muss anschließend noch aus der Fermentationsbrühe aufgearbeitet werden. Darüber hinaus können teilweise aus den Rohstoffen bereits wertvolle Komponenten aufgearbeitet werden.
Der erste Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Erstellung eines Konzeptes zur Nutzung von Grassilage, in dem alle diese Prozessschritte etabliert, optimiert und integriert werden. Im ersten Schritt wird eine Fest-Flüssig-Trennung durchgeführt. Aus dem dabei gewonnenen Presssaft wird dann die Milchsäure aufgearbeitet. Für den Presskuchen werden unterschiedliche Vorbehandlungsmethoden untersucht. Der vorbehandelte Presskuchen wird dann enzymatisch hydrolysiert und die Hydrolysate für die Produktion von Ethanol eingesetzt. Dabei wird versucht, die Prozessschritte Vorbehandlung, Hydrolyse und Fermentation in einen einzigen Prozessschritt zu integrieren. Auf Basis der experimentellen Daten werden die Hydrolyse sowie die Milchsäureaufarbeitung modelliert und eine Stoffstromsimulation erstellt.
Im zweiten Teil der Arbeit werden Buchenholzhydrolysate eingesetzt, um fermentativ die Dicarbonsäuren Itaconsäure und Bernsteinsäure herzustellen.
