{"id":19547,"date":"2014-02-03T04:00:45","date_gmt":"2014-02-03T02:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=19547"},"modified":"2014-03-11T10:02:13","modified_gmt":"2014-03-11T08:02:13","slug":"kit-entwickelt-neues-verfahren-zur-industriellen-herstellung-der-plattformchemikalie-5-hmf-anlage-der-ava-biochem-nimmt-produktion-auf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/kit-entwickelt-neues-verfahren-zur-industriellen-herstellung-der-plattformchemikalie-5-hmf-anlage-der-ava-biochem-nimmt-produktion-auf\/","title":{"rendered":"KIT entwickelt neues Verfahren zur industriellen Herstellung der Plattformchemikalie 5-HMF \u2013 Anlage der AVA Biochem nimmt Produktion auf"},"content":{"rendered":"
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In dieser Anlage entsteht 5-Hydroxymethylfurfural aus Biomasse. Die Verbindung kann als Ausgangsstoff f\u00fcr viele Materialien fungieren. (Foto: AVA Biochem)<\/figcaption><\/figure>\n

Ein Durchbruch bei der Nutzung erneuerbarer Rohstoffe in der chemischen Produktion ist nun dem Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) und dem Industriepartner AVA Biochem gelungen: Im Januar dieses Jahres hat eine Industrieanlage der AVA Biochem in Muttenz (Schweiz) zur Herstellung von 5-Hydroxymethylfurfural die Produktion aufgenommen. Das KIT entwickelte ein innovatives hydrothermales Verfahren, um die organische Verbindung aus Biomasse zu gewinnen. Als Plattformchemikalie erm\u00f6glicht 5-HMF Materialien f\u00fcr unterschiedliche Anwendungen.<\/strong><\/p>\n

Die chemische Industrie basiert heute \u00fcberwiegend auf fossilen Rohstoffen wie Erd\u00f6l und Erdgas. Aus diesen werden sogenannte Basis- oder Plattformchemikalien hergestellt, die wiederum als Ausgangsstoffe f\u00fcr viele verschiedene Industrieprodukte dienen, beispielsweise f\u00fcr Kunststoffe oder Stoffe f\u00fcr Beschichtungen, Farben und Lacke. Angesichts von Ressourcenknappheit, Klimawandel und dem Streben nach nachhaltiger Entwicklung steigt allerdings das Interesse an erneuerbaren Rohstoffen, die das Erd\u00f6l ersetzen k\u00f6nnen. Eine Schl\u00fcsselrolle beim Wandel von der erd\u00f6lbasierten Chemie zu einer Chemie auf der Grundlage von Biomasse spielt die Plattformchemikalie 5-Hydroxymethylfurfural, kurz 5-HMF.<\/p>\n

5-HMF ist eine organische Verbindung, die sich bei der thermischen Zersetzung von Kohlehydraten bildet. So l\u00e4sst sich 5-HMF in vielen Lebensmitteln nachweisen, die einer Hitzebehandlung unterzogen wurden, wie Milch, Fruchtsaft, Honig oder Kaffee. Beim Erhitzen von Zucker in einer Pfanne macht sich die Verbindung durch einen karamellartigen Geruch bemerkbar. 5-HMF l\u00e4sst sich aus pflanzlicher Biomasse gewinnen und kann in der chemischen Industrie k\u00fcnftig als Ausgangsstoff f\u00fcr verschiedene innovative Materialien fungieren, vor allem f\u00fcr Polymere mit spezifischen Eigenschaften. Nach Einsch\u00e4tzung des U.S. Department of Energy ist 5-HMF eine der zehn wichtigten Plattformchemikalien. Allerdings stellt es eine Herausforderung dar, 5-Hydroxymethylfurfural in industriellem Ma\u00dfstab herzustellen. Dem KIT und der Schweizer AVA Biochem BSL AG ist nun ein wichtiger wissenschaftlich-technischer Durchbruch gelungen: Im Januar dieses Jahres hat die von AVA Biochem in Muttenz bei Basel betriebene Anlage \u201eBiochem-1\u201c den kommerziellen Betrieb zur industriellen Produktion von 5-HMF aufgenommen. KIT-Forscher entwickelten das entsprechende Verfahren.<\/p>\n

Die Zusammenarbeit mit der AVA Biochem ist eingebunden in die umfassenden Aktivit\u00e4ten des KIT zur Herstellung von chemischen Energietr\u00e4gern sowie Zwischenprodukten der chemischen Industrie aus Biomasse. Dabei nehmen Reaktionen in Wasser bei erh\u00f6hten Temperaturen, sogenannte hydrothermale Verfahren, eine zentrale Stellung ein. \u201eDie hydrothermalen Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass sie sehr gut in unterschiedliche Prozessketten eingebaut werden k\u00f6nnen, f\u00fcr die Biomasse als Rohstoff genutzt wird\u201c, erkl\u00e4rt Professor J\u00f6rg Sauer, Leiter des KIT-Instituts f\u00fcr Katalyseforschung und -technologie (IKFT). \u201eZum einen dient als Rohstoff Biomasse mit einen hohen Wasseranteil, die zum Beispiel als Nebenprodukt der Lebensmittelproduktion anf\u00e4llt. Zum anderen sind diese Verfahren gut mit biotechnologischen Verfahren kombinierbar.\u201c<\/p>\n

Die KIT-Wissenschaftler entwickelten innerhalb von 18 Monaten im Labor eine industriell umsetzbare Technologie zur Gewinnung von 5-Hydroxymethylfurfural. Als Grundlage diente die hydrothermale Karbonisierung, ein Verfahren, in dem Biomasse in einem geschlossenen System in w\u00e4ssriger Suspension bei hohen Temperaturen und erh\u00f6htem Druck in Biokohle umgewandelt wird. Anders als bei der hydrothermalen Karboniserung wird bei dem neuen Verfahren jedoch die Bildung eines Feststoffs verhindert; die Bruchst\u00fccke aus der Biomasse werden zu chemischen Bausteinen, beispielsweise f\u00fcr die Herstellung von Kunststoffen, umgewandelt.<\/p>\n

\u201eDie gr\u00f6\u00dfte Herausforderung f\u00fcr mein Team und mich bestand darin, in der knappen Zeit von nur 18 Monaten eine L\u00f6sung zu erarbeiten, die sich vom Labor- in den Industriema\u00dfstab \u00fcberf\u00fchren l\u00e4sst”, berichtet Professorin Andrea Kruse vom KIT. \u201eDank unserer \u00fcber 20-j\u00e4hrigen Erfahrung mit hydrothermalen Verfahren ist es uns gelungen, diese Herausforderung zu meistern.\u201c Parallel zu den Laborversuchen starteten die KIT-Forscher zusammen mit den Ingenieuren der AVA Biochem fr\u00fchzeitig Arbeiten f\u00fcr die Ma\u00dfstabs\u00fcbertragung in die Produktion. Das KIT hatte bereits seit 2010 den Prozess der hydrothermalen Karbonisierung zusammen mit der AVA-CO2<\/sub>, der Muttergesellschaft der AVA Biochem, erforscht und in die industrielle Anwendung gebracht. Dies kam auch der Entwicklung des neuen Verfahrens zugute. \u201eDiese enge Zusammenarbeit zwischen Forschern und Anlagen-Ingenieuren hat eine schnelle Industrialisierung erm\u00f6glicht. Wir sind dem Markt mehrere Jahre voraus,” res\u00fcmiert Jan Vyskocil, CEO der AVA Biochem.<\/p>\n

Parallel zur laufenden Produktion optimieren die Teams von KIT und AVA Biochem nun das Verfahren und bereiten es f\u00fcr weitere Einsatzgebiete vor. Sowohl das Spektrum der einsetzbaren Biomassen als auch die Ertr\u00e4ge bergen noch viel Potenzial und er\u00f6ffnen zus\u00e4tzliche Chancen. Das Verfahren wurde zu einem gemeinsamen Patent angemeldet. Schon jetzt zeigt sich ein lebhaftes Interesse in unterschiedlichen Industriezweigen; Bestellungen sind bereits eingegangen.<\/p>\n

\u00dcber AVA Biochem
\n<\/strong>AVA Biochem produziert die hochwertige Plattformchemikalie 5-Hydroxymethylfurfural aus Biomasse und beliefert Kunden aus Industrie und Forschung auf der ganzen Welt. Im Produktionsprozess wird Ausgangsmaterial verwendet, das nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert. Ziel von AVA Biochem ist es, durch die Anwendung des bahnbrechenden Produktionsprozesses zum Marktf\u00fchrer in der 5-HMF-Produktion aufzusteigen. Das Unternehmen ist eine Tochtergesellschaft der AVA-CO2<\/sub> Schweiz AG in Zug und hat seinen Sitz in Muttenz, wo die weltweit erste 5-HMF-Produktionsanlage auf Basis der hydrothermalen Karbonisierung betrieben wird.<\/em><\/p>\n

\u00dcber das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT)
\n<\/strong>Das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) ist eine K\u00f6rperschaft des \u00f6ffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-W\u00fcrttemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universit\u00e4t als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, nat\u00fcrliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6.000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24.000 Studierenden ist das KIT eine der gr\u00f6\u00dften Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung \u2013 Lehre \u2013 Innovation.<\/em><\/p>\n

Kontakt<\/strong>
\nThomas Kl\u00e4usli, CMO
\nAVA Biochem
\nTel.: +41 41 7270970
\ne-Mail: thomas klaeusli\u2202ava-biochem com<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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