Transferprojekt »PBS-Scale-Up«

Scale-Up der Prozesskette zur Herstellung von biobasiertem Polybutylensuccinat aus lignocellulosen Reststoffen

Projektbeschreibung

  • Scale-Up Fermentation zur Herstellung von Bernsteinsäure aus lignocellulosen Reststoffen (Fraunhofer IGB/CBP):
    In einem ersten Schritt muss die Hydrolyse des lignocellulose Reststoffes am CBP etabliert werden. Zur Skalierung der Bernsteinsäurefermentation muss der Prozess zunächst am CBP transferiert und an die vorhandenen Anlagen adaptiert werden. Dies erfolgt in 10 L oder 100 L Maßstab. Im Weiteren wird die Fermentation bis in den 1 m³ Maßstab übertragen. Das anschließende Downstream Prozessing erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Leibnitz ATB. Die gewonnene Bernsteinsäure wird dem Fraunhofer IAP/PAZ zur Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt.
  • Scale-Up Polykondensation von PBS mit möglichst hohem Molekulargewicht (Fraunhofer IAP/PAZ):
    Es erfolgt die Synthese und Extraktion von Polybutylensuccinat mit möglichst hohem Molekulargewicht aus der am Fraunhofer IGB/CBP hergestellten Bernsteinsäure. Die Polykondensation wird satzweise im Rührkessel durchgeführt. Der Scale-Up wird auf zwei Größenskalen, 16 und 200 Liter Reaktor durchgeführt.
  • Scale-Up Compoundierung von PBS-Werkstoffen für die Herstellung von Blasfolien und Blasformbauteilen (Fraunhofer IMWS/PAZ):
    Die Compoundierung des Fraunhofer IAP/PAZ hergestellten PBS erfolgt mit einem industriellen Doppelschneckenextruder ZE40. Es wird die im Labormaßstab erarbeitete Rezeptur für Blasfolien und das entsprechende Schneckenprofil verwendet und in den industriellen Maßstab übertragen.
  • Industrielle Verarbeitung von PBS-Werkstoffen zu Blasfolien und Austestung (POLIFILM EXTRUSION GmbH, Hochschule Merseburg):
    Der am Fraunhofer IMWS/PAZ hergestellte PBS-Werkstoff wird in der industriellen Blasfolienverarbeitung ausgetestet. Es erfolgen Verarbeitungsversuche und Parameterstudien in der Blasfolienherstellung. Die erhaltenen Folienmuster werden der Hochschule Merseburg zur Prüfung und Bewertung übergeben.

Projektübersicht

Projektpartner  
Fraunhofer-Institute
  • Fraunhofer IMWS/PAZ
  • Fraunhofer IAP/PAZ
  • Fraunhofer IGB/CBP
Hochschule(n)
  • Hochschule Merseburg
Unternehmen
  • LXP Group GmbH
  • POLIFILM Extrusion GmbH
  • UPM Biochemicals GmbH
  • Exipnos GmbH
Projektziel
  • Generierung von Knowhow in den Bereichen Bernsteinsäure-Fermentation, PBS-Polykondensation und PBS-Compoundierung im Technikums- bis Industriemaßstab durch den Scale-Up der bisherigen Erkenntnisse im Labormaßstab