{"id":116250,"date":"2022-09-29T07:26:00","date_gmt":"2022-09-29T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=116250"},"modified":"2022-09-27T12:52:39","modified_gmt":"2022-09-27T10:52:39","slug":"holz-als-pharma-rohstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/holz-als-pharma-rohstoff\/","title":{"rendered":"Holz als Pharma-Rohstoff"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"In<\/a>
In Planung: Das Anlagenkonzept der XyloSolv-Extraktionsanlage in einer 3D-Skizzenansicht. Der Bau ist am Standort Bucha in Th\u00fcringen f\u00fcr 2025 vorgesehen. Quelle: Mendelsohn, Jens-Peter<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Mit den Ergebnissen des Forschungsprojekts Xylosolv steht nun die weltweit erste industrielle Extraktionsanlage f\u00fcr Xylan aus Buchenholz vor der Realisierung. Projektpartner eines Forschungsverbundes \u2013 gef\u00f6rdert \u00fcber die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) mit Mitteln des Bundesministeriums f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) \u2013 haben ein hydrothermales Trennverfahren f\u00fcr Buchenholz weiterentwickelt, so dass sich hochreine Kohlenhydrate auch im gro\u00dfen Ma\u00dfstab effizient extrahieren lassen. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Im Labor war die Abtrennung von hochreinem Xylan aus Buchenholz bereits gelungen. Allerdings mit noch geringer Effizienz, sodass nur zehn Prozent der Biomasse genutzt werden konnten und gro\u00dfe Mengen an R\u00fcckst\u00e4nden anfielen. Daher setzten sich Forschende des Fraunhofer-Zentrums f\u00fcr Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP), der Unternehmen HV-Polysaccharides (HVP) und Glatt Ingenieurtechnik (GIT) zusammen, um dieses Trennverfahren zu optimieren und in einen Pilotanlagenma\u00dfstab zu \u00fcberf\u00fchren, wobei im Prozess neben Xylan auch andere Holzbestandteile wie Lignin und Faserstoff nutzbar werden.<\/p>\n\n\n\n

Pharmazeutische Anwendung<\/h3>\n\n\n\n

Xylan und Lignin sind Bestandteile des Buchenholzes. Sie dienen als Hemizellulosen und Lignozellulosen der Zellwand als St\u00fctzgewebe. Lassen sich diese schwer l\u00f6slichen Kohlenhydrate sehr rein extrahieren, sind sie als Pharma-Rohstoffe interessant. Potenzielle Anwendungsfelder liegen in der Behandlung von Adipositas, Diabetes, Thrombose, Dermatitis, virale Infektionen und Krebs. F\u00fcr ligninhaltige Rezepturen wurde bereits der Weg in die pharmazeutische Zulassung zur Behandlung von Diarrh\u00f6 geebnet.<\/p>\n\n\n\n

\"Unter
Unter dem Mikroskop erinnert es an Watteb\u00e4usche, ist aber hochreines, getrocknetes Xylangranulat. Aufgrund der sehr guten Rieself\u00e4higkeit, des hohen Trockengehaltes und weil es staubfrei ist, l\u00e4sst es sich hervorragend verarbeiten. Quelle: Glatt Ingenieurtechnik GmbH<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Xylan-Extraktion \u2013 Xylan aus Buchenholz<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die HV-Polysaccharides (HVP) aus Th\u00fcringen hatte in einem vorangegangenen Forschungsprojekt ein hydrothermales Verfahren entwickelt, womit Xylan in einer bis dahin nicht realisierten Qualit\u00e4t extrahiert werden kann. Dadurch wird das Kohlenhydrat als Grundstoff f\u00fcr pharmazeutische Wirkstoffe interessant und verspricht sehr hohe Marktpreise.<\/p>\n\n\n\n

Organosolov \u2013 Lignin aus Buchenholz<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) in Leuna entwickelte in Zusammenarbeit mit der Linde Dresden Engineering GmbH wiederum das Verfahren Organosolv, mit dem sich nur mittels Wasser und Alkohol auf einem entsprechend hohem Temperatur- und Druckniveau hochreines Lignin aus Buchenholz herausl\u00f6sen l\u00e4sst.<\/p>\n\n\n\n

Xylosolv \u2013 Xylan und Lignin aus Buchenholz<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Im Projekt Xylosolv sollten diese beiden Prozesse gekoppelt und in zahlreichen Versuchsreihen die einzelnen Verfahrensschritte in einer Bioraffinerie\u2011Pilotanlage des Fraunhofer CBP optimiert werden. Ziel war es, dann auf Basis dieser Ergebnisse die Grundlagen f\u00fcr eine wirtschaftliche Umsetzung des kombinierten Verfahrens zu schaffen und in ein entsprechendes Anlagenkonzept zu \u00fcberf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Nach zweij\u00e4hriger Projektzeit k\u00f6nnen die Partner gute Ergebnisse vorweisen. Wenn auch ein zun\u00e4chst angedachter kontinuierlicher Prozess nicht realisiert werden konnte, weil dadurch die gew\u00fcnschten Xylanspezifikationen ausblieben, so konnten die Forschenden doch ein mehrstufiges Verfahren zur Extraktion der anvisierten Bestandteile aus Buchenholz entwickeln, das eine genaue Steuerung der Eigenschaften erlaubt, eine hohe Xylan-Ausbeute erzielt und den Einsatz von organischem L\u00f6sungsmittel einspart.<\/p>\n\n\n\n

Buchenholzxylan<\/h3>\n\n\n\n

Die Extraktion von Xylan aus Buchenholz mit Hilfe von Wasser ist prinzipiell seit langem bekannt, wurde aber aufgrund der komplexen Prozessf\u00fchrung bisher nicht im industriellen Ma\u00dfstab durchgef\u00fchrt. Die zur Gewinnung von Buchenholzxylan angewandten Prozesse f\u00fchrten in der Vergangenheit wiederholt zu Schwankungen in der Qualit\u00e4t des hergestellten Xylans, sodass die Anwendung, insbesondere als Grundstoff f\u00fcr die Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe, infrage stand. Dar\u00fcber hinaus ist der bisherige Herstellungsprozess aus Umwelt-, Arbeits- und Gesundheitsschutzerw\u00e4gungen nicht mehr zeitgem\u00e4\u00df. Die verarbeitenden pharmazeutischen Unternehmen sind derzeit auf die Verwendung von Restbest\u00e4nden angewiesen.<\/p>\n\n\n\n

Buchenholz-Bioraffinerie f\u00fcr 2025 geplant<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Aufgrund der positiven Projektergebnisse aus Xylosolv plant die HVP f\u00fcr 2025 nun die Umsetzung des Verfahrens in einer ersten Produktionsanlage f\u00fcr Xylan aus Buchenholz am Standort Bucha. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) \u00fcber den Projekttr\u00e4ger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gef\u00f6rdert. Der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter dem F\u00f6rderkennzeichen 22021218 zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n\n

Hintergrund<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Das Fraunhofer-Zentrum f\u00fcr Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) in Leuna schlie\u00dft durch die Bereitstellung von Infrastruktur und Technikumsanlagen die L\u00fccke zwischen Labor und industrieller Umsetzung. So erm\u00f6glicht es Partnern aus Forschung und Industrie, biotechnologische und chemische Prozesse zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe bis in produktrelevante Dimensionen zu entwickeln und zu skalieren.<\/p>\n\n\n\n

Die HV-Polysaccharides (HVP) wurde 2016 von Dr. Holger Wondraczek in Bucha mit dem Ziel gegr\u00fcndet, spezielle Pflanzeninhaltsstoffe (insbesondere Polysaccharide) f\u00fcr Anwendungen mit hohen qualitativen Anforderungen herzustellen, zu vertreiben und damit zusammenh\u00e4ngende Dienstleistungen zu erbringen. Das von der HVP konzipierte Trennverfahren f\u00fcr Xylan aus Buchenholz ist wasserbasiert und erlaubt dabei den kompletten Verzicht auf die sonst f\u00fcr den Pflanzenaufschluss \u00fcblichen Chemikalien.<\/p>\n\n\n\n

Die Glatt Ingenieurtechnik GmbH, zugeh\u00f6rig zur weltweit agierenden Glatt-Gruppe, bringt eine langj\u00e4hrige und marktf\u00fchrende Expertise aus der Verfahrenstechnik und dem Apparatebau f\u00fcr Herstellung, Verarbeitung und Konfektionierung von dispersen Stoffsystemen mit. Im Mittelpunkt stehen daf\u00fcr die Wirbelschichttechnik aber auch stoff- und anforderungsspezifische Alternativtechnologien. Mit der \u00dcbernahme der Mitarbeiter der Sparte \u201eBiotechnologieanlagen\u201c aus dem Linde-Konzern konnten diese Kompetenzen Anfang 2016 um das Engineering biochemischer Prozess- und Anlagen erweitert und \u2013 gerade im Bereich Pharma \u2013 kombiniert werden.<\/p>\n\n\n\n

Die FNR ist seit 1993 als Projekttr\u00e4ger des BMEL f\u00fcr das F\u00f6rderprogramm Nachwachsende Rohstoffe aktiv. Sie unterst\u00fctzt au\u00dferdem Forschungsthemen in den Bereichen nachhaltige Forstwirtschaft und innovative Holzverwendung.<\/p>\n\n\n\n

Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); – Akronym: XyloSolv<\/p>\n\n\n\n

Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung: https:\/\/www.fnr.de\/index.php?id=11150&fkz=22021218<\/a><\/p>\n\n\n\n

Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchung: https:\/\/www.fnr.de\/index.php?id=11150&fkz=2219NR174<\/a><\/p>\n\n\n\n

Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Skalierbarkeit https:\/\/www.fnr.de\/index.php?id=11150&fkz=2219NR175<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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