Grüne Chemie: PUR-Schaum aus Bäumen

Forscher entwickeln ein Verfahren, ökologischen Bauschaum aus Lignin zu gewinnen

15.12.2017 – Im Projekt Lignoplast arbeitete ein Forscherverbund unter Koordination des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) daran, Lignin als Chemierohstoff nutzbar zu machen. Vor allem ligninbasierte Polyurethan- und Polyiso-Hartschäume erscheinen aussichtsreich.

Polyurethanschäume kommen im Baubereich häufig zum Einsatz – künftig könnten sie aus Lignin hergestellt werden. © FNR / iStock
Polyurethanschäume kommen im Baubereich häufig zum Einsatz – künftig könnten sie aus Lignin hergestellt werden. © FNR / iStock

Bäume bestehen in der Trockenmasse bis zu 30% aus Lignin. Damit gehört diese Substanz zu den häufigsten organischen Verbindungen der Erde. Lignin fällt bislang vor allem als Nebenprodukt der Zellstoffproduktion an. Aufgrund des Aufschlussverfahrens mit Sulfit oder Sulfat sind Lignine aus Zellstoffprozessen schwefelhaltig, was eine nachfolgende stoffliche Nutzung behindern kann. Deshalb werden sie überwiegend verbrannt. Es gibt aber auch neuere Verfahren, die schwefelfreie Organosolv- oder Hydrolyse-Lignine erzeugen.

Besonders Laubholz dient als gute Quelle

Ziel des Vorhabens Lignoplast war es, Verfahren zu entwickeln, um aus den verschiedenen Lignintypen aromatische Synthesebausteine zu gewinnen und damit Klebstoffe, Lacke, Polyurethane und Epoxide herzustellen. So können hochwertige PUR-Hartschäume produziert werden, die sich zum Beispiel als Isolationsmaterial für den Bausektor eignen. Vom Fraunhofer WKI synthetisierte Ligninderivate und ligninbasierte Polyole wiederum ließen sich vielfältig für Polyurethan-Gießharze verwenden.

Die Projektergebnisse zeigen vielversprechende Ansätze auf, um mit Lignin petrochemische Rohstoffe in Produkten im Sinne der Bioökonomie zu ersetzen. Für eine Kommerzialisierung müssen Lignin und daraus gewonnene Chemikalien jedoch in ausreichender Menge und konstant verfügbar sein. Es gilt deshalb, alternative Aufschlussverfahren zu etablieren, damit künftig anstelle von Kraft-Lignin die besser geeigneten Lignintypen wie Organosolv-Lignin anfallen. Letzteres lässt sich besonders gut aus Laubholz gewinnen, das im Zuge des Waldumbaus vermehrt zur Verfügung steht.

_mr / Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe