Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBPIm Rahmen des Projektvorhabens LignOx soll unter Koordination des Fraunhofer‑Institut für Chemische Technologie ICT eine Technologieplattform entwickelt werden, die es ermöglicht ein klassisches Zellstoffwerk schrittweise in eine Zellstoffbioraffinerie umzuwandeln.
Ausgangspunkt der Untersuchungen bildet die, bei der Herstellung von Zellstoff nach dem „Kraft‑Prozess“, anfallende ligninreiche Schwarzlauge und isolierte Lignine. Hierbei sollen durch oxidative Depolymerisation des Lignins im Batchprozess als auch in einem kontinuierlichen Verfahren im Labormaßstab bi- und polyfunktionelle Ligninderivate generiert und charakterisiert sowie Trenntechniken zur Separation der anfallenden Produkte untersucht werden.
Im zweiten Teil des Projektvorhabens sollen für die gewonnenen oligomeren Lignin-Bausteine durch gezielte Derivatisierung neue Verwertungswege für technisches Lignin aufgezeigt werden, welche von der bisherigen thermischen und stofflichen Nutzung (z. B. als Betonadditive) abweichen. Die synthetisch modifizierten Lignin‑Bausteine haben unter anderem großes Potential in emissionsarmen Harzen, Klebstoffen oder Polyurethan (PU)‑Systemen. Im Rahmen dieses Projektes soll daher beispielhaft die Funktionalisierung des Lignins hin zum Einbau in PU‑Systemen und die Hydrophobisierung zum Einsatz als Compoundierungsmittel in Thermoplasten untersucht werden.
Damit möchte das Projekt eine Brücke bilden zur stofflichen Nutzung von Kraft‑Lignin und dessen Potential in Biowerkstoffen. Gleichzeitig können mit der Erhöhung des Anteils der stofflichen Nutzung von Lignin fossile Ressourcen wie Erdöl und Erdgas geschont und die Auswirkungen des Treibhauseffektes durch die Entwicklung nahezu CO2 neutraler Technologien reduziert werden. Des Weiteren könnte die Effizienz, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit gegenwärtiger und zukünftiger Zellstoffwerke durch die Entwicklung neuer Anwendungsfelder für oxo‑funktionalisierte Oligomere auf Basis von Lignin langfristig verbessert werden.
