LignoBau - Ligninbasierte Polymere für bauchemische Anwendungen

Research project at a glance

Nach Cellulose ist Lignin der wichtigste polymere Bestandteil aller Pflanzen (ca. 30% der Holzinhaltsstoffe). Im Weltmaßstab fallen im Rahmen der Zellstoffproduktion ca. 50 Mio t isolierter technischer Lignine an, davon werden nur ca. 2% stofflich genutzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das in großtechnischem Maß anfallende Lignin durch chemische Verfahren so aufzuarbeiten bzw. zu modifizieren, dass eine anschließende stoffliche Verwertung zur Herstellung von Lignin-basierten Polymeren für bauchemische Anwendungen möglich wird.

Keywords

TREE Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz Biomaterialien Chemistry/Materials Science

Departments and Instituts

Department of Natural Sciences Institute of Technology, Resource and Energy-efficient Engineering (TREE)

Funding type

Publicly funded research

Period

01.12.2014 to 30.11.2018

Project manager at H-BRS

Margit Schulze

Project Description

Nach Cellulose ist Lignin der wichtigste polymere Bestandteil aller Pflanzen (ca. 30% der Holz- inhaltsstoffe). Im Weltmaßstab fallen im Rahmen der Zellstoffproduktion ca. 50 Mio t isolierter technischer Lignine an, davon werden nur ca. 2% stofflich genutzt.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das in großtechnischem Maß anfallende Lignin durch chemische Verfahren so aufzuarbeiten bzw. zu modifizieren, dass eine anschließende stoffliche Verwertung zur Herstellung von Lignin-basierten Polymeren für bauchemische Anwendungen möglich wird.

Ein Viertel aller Kunststoffe werden im Bausektor eingesetzt. Schäume werden bislang nahezu ausschließlich auf Basis fossiler Quellen hergestellt, darunter Polystyren-Dämmstoffe, Polyurethan (PU)-Schäume. Deren Nachfrage wächst u.a. wegen der Notwendigkeit der verbesserten Wärmedämmung von Wohn- und Bürogebäuden. Hier kann der bei der Zellstoffherstellung bislang nahezu ausschließlich energetisch genutzte Rohstoff Lignin eine werkstoffliche Alternative für Bauteile und Schäume darstellen. Die ausgeprägten Klebeeigenschaften des Lignins sollen genutzt werden, um Lignin-basierte Bauwerkstoffe und –verbünde (u.a. zur besseren Schalldämmung) herzustellen. Des Weiteren sollen die aufgearbeiteten Lignine auf ihre Eignung als Phenol-Substitut in Klebstoffen bzw. Bindemitteln getestet werden.

Publications

Hansen B; Schulze M; Kamm B. Qualitative and quantitative analyses of lignins from different LCFbiomasses for using as polymeric compounds. In Analytical techniques for biomass products. Eds. Seidl P, Vaz Jr S. Royal Society of Chemistry (invited contribution in preparation).
Kamm B, Kamm M, Hirth T, Schulze M, Lignocelluloses Based Chemical Products and Product Family Trees in Biorefineries – Industrial Processes and Products, M. Kamm, B. Kamm, P.C. Gruber, Wiley-VCH, 200
Hansen B, Kamm B, Schulze M. Characterization of lignin produced from beech wood by Organosolv process. Submitted to ChemSusChem (submission No cssc.201402355), WILEY VCH.