2. Preis BIOPOLYMER Award 2024
TH Rosenheim (Deutschland)
Innovation: Mikrowellen-unterstützte Technologie zur Herstellung von Bernsteinsäure
Vom Naturrohstoff Lignozellulose zum Biokunststoff PBS: Mit der neuen Technologie der TH Rosenheim zur Erzeugung von Bernsteinsäure im Doppelschneckenextruder könnte dieser Prozess künftig nicht mehr nur in großen Industrieanlagen, sondern in mittelständischen Sägewerken und Holzverarbeitungsunternehmen seinen Anfang nehmen.
Begründung der Jury
Hocheffiziente Bernsteinsäure-Produktion für mittelständische Holzverarbeiter
Prof. Nicole Strübbe, Prof. Dirk Muscat und Vitus Zenz von der TH Rosenheim begeisterten die Jury mit einem neuartigen, hocheffizienten Verfahren zur Herstellung von Bernsteinsäure. Bernsteinsäure ist eine Plattformchemikalie unter anderem für die Herstellung des bioabbaubaren Kunststoffs Polybutylensuccinat (PBS, auch Polybernsteinsäure genannt), der aufgrund seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften das Potenzial hat, Massenkunststoffe wie Polyethylen und Polypropylen in vielen Anwendungsbereichen zu ersetzen. Als Rohstoffe für die im Prototypenstadium erprobte und patentrechtlich geschützte Bernsteinsäureproduktion „made in Rosenheim“ werden Abfälle aus der Holzindustrie genutzt. Produziert wird in modifizierten Extrudern, wie sie in der Kunststoffbranche zigtausendfach im Einsatz sind.
Mit dieser bewährten technologischen Basis und Investitionskosten ab voraussichtlich etwa 100.000 Euro ist das neue Verfahren im Gegensatz zu bisherigen Technologien nicht nur für Chemiekonzerne und Großinvestoren interessant, sondern eröffnet insbesondere mittelständischen Unternehmen bisher ungeahnte Geschäftspotenziale. Sägewerke und andere Holzverarbeiter können mit der Technologie zum Beispiel neue Wertschöpfungsketten als Rohstofflieferanten unter anderem für die Kunststoffwirtschaft erschließen.
Die Effizienz des Verfahrens ist außergewöhnlich. Während in der Fachliteratur zumeist von Erträgen zwischen 35 bis 40 Gewichtsprozent berichtet wird, erzeugten die Rosenheimer in ihrem Technikum pro Kilogramm Holz teilweise 500 bis 600 Gramm Bernsteinsäure, und das mit minimalem Energieeinsatz. „Der Schlüssel ist die richtige Kombination von Säurekatalysatoren und Mikrowellen“, verrät Projektinitiator Vitus Zenz, der die Idee dafür von einem Studienaufenthalt aus Neuseeland mitbrachte und derzeit an seiner Promotion über das neue Verfahren arbeitet. Der Fertigungsprozess soll durch eine modulare Struktur nahezu beliebig skalierbar sein. So können Unternehmen mit einer kleinen Anlage in das Geschäft einsteigen und es je nach verfügbaren Ressourcen und Nachfrage von Kundenseite durch die Installation weiterer oder größerer Module schrittweise ausbauen.
