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Baekeland-Tag 2011

Kurzfassungen der Vorträge

Bioraffinerien und neue Technologie zur Produktion von Polylactid

Prof. Birgit Kamm
Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme e. V. und BTU Cottbus, Forschungsstandort Teltow-Seehof

Ein nachhaltiges ökonomisches Wachstum erfordert sichere Rohstoff­ressourcen für die industrielle Produktion. Während sich die Energie­wirtschaft auf verschiedene alternative Quellen wie Wind, Sonne, Wasser, Biomasse, anstelle fossiler, begrenzter Ressourcen stützen kann, ist die materielle Stoffwirtschaft im wesentlichen auf die Bio­masse, insbesondere auf die pflanzliche Biomasse angewiesen. An die stoffwandelnde Industrie aber auch an die Forschung und Ent­wick­lung werden besondere Anfor­derungen hinsichtlich Rohstoff- und Produktlinieneffizienz sowie Nach­haltigkeit gestellt. Ein Schlüssel für den Zugang zu einer integrierten Produktion von Nahrungsmitteln, Futtermitteln, Chemikalien, Werkstoffen, Gebrauchsgütern und Kraftstoffen der Zukunft wird die Entwicklung von Bioraffinerien sein [1].

Bioraffinerien vereinen die notwendigen Technologien zwischen den bio­lo­gischen Rohstoffen und den industriellen Zwischen- und Finalpro­dukten. Im Poster werden die Bioraffinerie-Systeme vorgestellt, wobei das Haupt­augenmerk auf präkursorhaltigen Biomassen unter Bevor­zu­gung der Kohlenhydratlinie und hier insbesondere auf die Platt­formchemikalie Milch­säure gerichtet sein wird. Eine neuartige Synthese von Polylactid direkt im Anschluss an das Milchsäurefermen­tationsregime wird präsentiert sowie ein Demonstrationsvorhaben zur Primärfraktionierung von Grünen Bio­massen zur Produktion von Proteinen, Fermentationsmedien (für Milch­säure, Organische Lactate) und Futtermitteln wird vorgestellt [2].

[1] Kamm, B.; Gruber, P.R.; Kamm, M.; Biorefineries-Industrial Processes and Products, ULLMANN’S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, 7th ed. WILEY-VCH, 2007
[2] Kamm, B.; Hille, Ch.; Schönicke, P.; Dautzenberg, G.; Green Biorefinery Demonstra­tion in Havelland/Germany, Biofuels Bioprod. Bioref., Special Issue Biorefinery 4 (2010) 253-262

Stoffliche Nutzung von Organosolv-Lignin
zur Herstellung von Phenolharzen

Dr. Elke Fliedner
Dynea Erkner GmbH

Der Beginn der Phenolharzproduktion in Erkner vor mehr als 100 Jahren beeinflusste maßgeblich die gesellschaftliche Entwicklung des letzten Jahr­hunderts. Mit Phenolharz hergestellte Produkte sind auch in unserem heu­tigen modernen Leben ein fester Bestandteil.

War der Rohstoff Phenol damals ein Abfallprodukt der Teerdestillation, ist er heute ein teurer Rohstoff, der aus Erdöl gewonnen wird.

Konfrontiert mit der Endlichkeit fossiler Rohstoffquellen und mit dem Be­wusstsein für Nachhaltigkeit rücken nachwachsende Rohstoffe wieder zu­nehmend in das Interesse der Industrie.

In einem neuen Organosolvverfahren gelingt es, Holz ein seine drei Haupt­bestandteile, Zellulose, Hemizellulose und Lignin so aufzu­spal­ten, dass alle Stoffströme vollständig stofflich genutzt werden können.

Für Lignin gibt es verschiedene Nutzungskonzepte.
Aufgrund seiner strukturellen Ähnlichkeit zu der eines Phenolharz­netz­wer­kes ist die Verwendung in dieser Duromerklasse naheliegend und keines­wegs eine neue Idee. Allerdings betrachtete man Lignin in der Vergangen­heit zumeist als Abfallstoff, der – wenn überhaupt – hauptsächlich zur Kostenreduktion eingesetzt wurde.
 
Das neue Bioraffinerieverfahren stellt einen hochwertigen natürlichen Roh­stoff zur Verfügung, dessen Nutzungspotential es zu erschließen gilt.
Erste Ergebnisse mit ligninmodifizierten Phenolharzen zeigen die tech­no­logische Machbarkeit. Kriterien für eine tatsächliche industrielle Nutzung werden diskutiert.

Resopal – Die Oberfläche

Gerd Ohlhauser – Designer bei Resopal
SURFACE BOOK, Darmstadt

Schon zwischen 1907 und 1909 hatte der belgische Chemiker Hendrik Leo Baekeland beobachtet, dass die harzähnliche Verbindung aus Phe­nol und Formaldehyd bei Erwärmung schmilzt, eine Zeit lang plas­tisch und damit unter Druck formbar bleibt, und dann unter gleichblei­benden äuße­ren Bedingungen unter Hitze und Druck durch chemische Umwandlung in den festen Aggregatzustand übergeht.
Diese Beobachtung gilt heute als Entdeckung des modernen Kunst­stof­fes. Bis 1931 sicherte sie – inzwischen patentiert – der Bakelit-Gesellschaft den Alleinvertrieb des nach seinem Erfinder Bakelit ge­nann­ten Kunststoffs.

Zeitgleich entwickelte aber auch die Hermann Römmler AG in Sprem­berg und Berlin dieses Verfahren und besaß dadurch seit 1919 ein lizenzfreies Mitbenutzungsrecht am Patent Baekelands. Das von ihr am 19. Dezember 1930 angemeldete Resopal-Patent modifizierte in wesentlichen Teilen das Bakelite-Patent Baekelands.

Gegenüber dem dunkelfarbigen Bakelit ließ sich die neue, wasserklare Lö­sung mit Farbstoffen auch hellfarbig einfärben. „Gegenstand der Erfin­dung“, so die Patenschrift, „ist die Herstellung von Kondensa­tionspro­duk­ten aus Thioharnstoff oder Gemischen von Thioharnstoff und Harnstoff mit Formaldehyd, die mit besonderem Vorteil als Klebe- und Tränkungs­mittel für die Herstellung von geschichteten Materia­lien ... Verwendung finden können.“

Der Vortrag beleuchtet die weitere Geschichte des Werkstoffs, der seither die Moderne und das Erscheinungsbild der modernen Konsum­gesellschaft, zunächst als Pressmasse, seit den 50er Jahren als Ober­fläche, entschei­dend mitgeprägt hat.

Resopal, das in Westdeutschland zum Gattungsbegriff geworden ist und in Ostdeutschland als Sprelacart weiterfirmierte, erweist sich heute erneut als moderner Werkstoff, weil auf seiner Oberfläche das postmoderne Ver­wirrspiel mit der Wahrnehmung inszeniert werden kann.

 Druckfassung der Kurzfassungen der Vorträge

© ChemieFreunde Erkner e. V.
 
Diese Seite wurde erstellt am 22.02.2011