Forschung zu ligninbasierten Aerogelen
Hochporöse Dämmplatten mit geringer Wärmeleitfähigkeit
Neben Zellulose ist Lignin einer der Hauptbestandteile von Holz:
Es ist ein farbloser, fester Stoff, der die Druck- und
Bruchfestigkeit der Pflanzen bewirkt. Bisher ist es als
Nebenprodukt bei der Papier- und Zellstoffherstellung verfügbar.
Dass auch ein biobasierter Dämmstoff mit beachtlichen
Isoliereigenschaften daraus hergestellt werden kann, zeigt ein
Forschungsprojekt der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TU
HH). Ein Team um die Professorin Irina Smirnova vom Institut
Thermische Verfahrenstechnik hat überwiegend aus Lignin bestehende
Aerogele hergestellt und unter anderem zu Dämmstoffplatten
verarbeitet. Das Institut gehört einer Initiative der TU HH an, die
sich mit der Suche nach umweltschonenden industriellen Produkten
und Prozess en befasst.
Bild: Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP, Leuna
Die Wissenschaftler nutzen das Lignin aus Buchenrestholz und
Weizenstroh, das in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für
Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) durch zwei
umweltfreundliche Aufschlussverfahren – dem Organosolv- und
dem Aquasolv-Verfahren – gewonnen wurde. Mittels fünf
unterschiedlicher Gelierungsstrategien wurden die Lignine dann in
Aerogele umgewandelt. Einer der erfolgreichsten Ansätze führt zu
hybriden Lignin-Polyurethan-Aerogelen mit einer einstellbaren
Dichte zwischen 50 und 250 kg/m³. Der massebezogene Ligningehalt
liegt bei 78 Prozent. Dämmplatten aus diesem Aerogeltyp erreichen
eine Wärmeleitfähigkeit von 24 mW/mK und übertreffen
damit die Isoliereigenschaften von beispielsweise Polystyrol
deutlich.
Das Forschungsvorhaben „Stoffliche Nutzung von Lignin:
Nanoporöse Materialen" wurde vom Bundesministerium für Ernährung
und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht
zum Download als PDF-Datei zur Verfügung (siehe Surftipps). Neben
der TU HH und dem CBP waren an dem Projekt die Universität für
Bodenkultur Wien, das Bayerische Zentrum für Angewandte
Energieforschung sowie die Firmen Dräger Safety und Loick
Biowertstoffe beteiligt.
Zwei Ausgründungen (siehe Surftipps) treiben die Markteinführung des Werkstoffs nach Projektende weiter voran, sie stellen interessierten Firmen Lignin und Aerogele im Pilotmaßstab zur Verfügung.
Fachwissen zum Thema
Surftipps
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