Projektabschluss ALIGN – Developing bio-based aromatics from lignin

Die Umwandlung von Lignin in hochwertige Produkte ist nach wie vor eine Herausforderung, aber unerlässlich, um Bioraffinerien rentabel zu machen. Daher ist eines der wichtigsten Themen der BIG-Cluster-Initiative die Herstellung von Aromaten aus LIGNin.

Das ALIGN-Konsortium umfasst Akteure aus der gesamten Wertschöpfungskette der Lignin-Extraktion (Fraunhofer CBP, LXP Group, KU Leuven) über DSP (VITO) bis hin zur Anwendung (Phytowelt, Axxence) unter der Koordination von CLIB. Darüber hinaus haben sich mehrere assoziierte Partner an dem Projekt beteiligt (UPM, Henkel und TU Braunschweig). In den letzten vier Jahren hat das Konsortium erfolgreich drei verschiedene Extraktionsverfahren für Lignocellulose hochskaliert, um hochwertige Ligninfraktionen zu erzeugen, die sich in ihrem Depolymerisations- und Funktionalisierungsgrad unterscheiden. Das Fraunhofer CBP konnte das von der KU Leuven etablierte Lignin-First-Verfahren erfolgreich in den Pilotmaßstab überführen. Dabei wurden aus Buchenholzhackschnitzeln hochwertige Phenole und reine Cellulose-/Zuckerfraktionen gewonnen. Darüber hinaus konnte die LXP-Gruppe Anfang 2020 eine Demonstrationsanlage mit einer Biomasse (Trockenmasse)-Kapazität von 500 t/a in Betrieb nehmen, die 1500 t/a Maissilage substituiert. Die LXP-Anlage ist in der Lage, etwa 10 t Lignin pro Jahr zu produzieren. Im Rahmen des ALIGN-Projekts kann mit den verschiedenen Ligninfraktionen in Kombination mit maßgeschneiderten nachgeschalteten Verarbeitungsstrategien eine breite Palette von Anwendungen im Aromatenbereich von Feinchemikalien bis hin zu Massenprodukten erstellt werden. Besonders kritisch ist die Einstufung von aromatischen Verbindungen als natürlich für ihre Verwendung in der Lebensmittelindustrie. Um dies zu gewährleisten, kann eine enzymatische Depolymerisation von Lignin als biotechnologisches Verfahren eingesetzt werden. Die TU Braunschweig hat bereits erste Erfolge bei der Etablierung einer entsprechenden Enzymkaskade erzielt. Neben dem ursprünglichen Ziel, natürliches Vanillin zu gewinnen, wurde auch die Verwendung von Lignin als Harzersatz für Phenol und als Basis für Klebstoffe untersucht und erste Ergebnisse erfolgreich erzielt.