
Die LXP Group betreibt eine Demonstrationsanlage in Aholfing, Bayern, mit einer Produktionskapazität von 500 t pro Jahr. Eine weitere Pilotanlage, die jährlich 15.000 t 2G-Biomasse verarbeiten kann, soll 2025 in Genthin in Betrieb genommen werden. (Bild: LXP Group)
Aktuell beruhen die meisten biobasierten Kunststoffe auf Biomasse der ersten Generation (1G), die aus Nahrungs- und Futterpflanzen wie Mais, Getreide und Zuckerrohr gewonnen werden. Diese Praxis ist nicht nur kostspielig, sondern führt auch zu einem Konflikt zwischen Nahrungs- und Kraftstoffproduktion. Hier setzt die LXP Group an: Durch die Nutzung von 2G-Biomasse, die aus landwirtschaftlichen Abfallprodukten wie Holzresten, Stroh und Grünschnitt besteht, wird eine nachhaltige und kosteneffiziente Alternative geschaffen. Jährlich stehen etwa sieben Milliarden Tonnen der 2G-Biomasse zur Verfügung, die aber derzeit fast ungenutzt sind.
Die Biomasse der 2. Generation hat großes Potenzial, als alternativer, nachhaltiger und kostengünstiger Rohstoff für die Weiterverarbeitung in biobasierten Chemikalien. Doch weshalb wird dieses Potenzial nicht ausgeschöpft? Das Problem dieser Biomasse ist auf die Lignocellulose im Holzmaterial zurückzuführen. Diese Lignocellulose besteht aus einer Ligninhülle, die den Zugang zu Cellulose und das Umwandeln von Zuckern einschränkt.
Deshalb ist schonendes Aufschließen wichtig
Das LXP-Verfahren ermöglicht, Lignocellulose, die Hauptkomponente von 2G-Biomasse, effizient aufzuschließen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die oft auf aggressive chemische oder physikalische Vorbehandlungen angewiesen sind, arbeitet diese Technologie bei niedrigen Temperaturen und Umgebungsdruck. Dies führt zu niedrigen Betriebskosten und hochwertigen Endprodukten.
Im Prozess wird Lignocellulose in LXP-Cellulose und LXP-Lignin umgewandelt. Die resultierende Cellulose ist amorph und enthält keine Inhibitoren wie HMF (Hydroxymethylfurfural) oder Furfural, weswegen sie sich für die Fermentation zu biobasierter Bernsteinsäure eignet. Diese Bernsteinsäure dient wiederum als Ausgangsstoff für die Herstellung von PBS, einem Biokunststoff, der in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommt.
Ein Merkmal des LXP-Verfahrens ist die hohe Reinheit der gewonnenen Produkte. Beide besitzen eine Reinheit von über 90 % und sind frei von Schwefel sowie anderen Verunreinigungen. Dies macht es zu einem wertvollen Ausgangsstoff für zahlreiche biobasierte Chemikalien, darunter 3D-Druckertinte, Carbonfasern, Isolationsmaterial, Vanillin und Kosmetika.

So funktioniert der Prozess
In Bild 1 ist die Technologie schematisch dargestellt. Für das Verfahren wird 2G-Biomasse mit einer definierten Trockensubstanz verwendet. Diese wird mit Säure bei einer niedrigen Temperatur unter atmosphärischem Druck behandelt. Nach dem Aufschluss erfolgt ein Fällungsschritt mithilfe einer Organik, wobei die Cellulose vom Ligninfiltrat abgetrennt wird. Im letzten Schritt wird die Cellulose aufgereinigt und die LXP-Cellulose erhalten. Während der Betriebsmittel-Rückgewinnung wird das Lignin erzeugt. Dabei wird zuerst die Organik zurückgewonnen, und im Anschluss das Lignin vom Säure-Wasser-Gemisch separiert, wobei das LXP-Lignin nach dem weiteren Aufbereiten gewonnen wird. Für die Betriebsmittel-Rückgewinnung wird das Wasser von der Säure abgetrennt. Die eingesetzten Betriebsmittel werden wiedergewonnen und können zurück in den Prozess eingespeist werden.

Die erfolgreiche Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie hat die Herstellung von biobasierter Bernsteinsäure aus regionalen Ressourcen ermöglicht. In einem intensiven Forschungsprojekt konnte aus der LXP-Cellulose über einen Fermentationsschritt die biobasierte Bernsteinsäure hydrolysiert werden, die als Einsatzstoff für den Biokunstoff Polybutylensuccinat (PBS) verwendet wird. Diese Partnerschaft unterstreicht die Bedeutung von Forschung und Zusammenarbeit für die Weiterentwicklung nachhaltiger Technologien.
Quelle: LXP Group
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