CONVER-B - Entwicklung effizienter Biomasse-Konversionspfade für die Produktion und Verwertung von Biokraftstoffen

Lignozellulosehaltige Biomassen wie land- und forstwirtschaftliche Abfall- und Reststoffe sowie organische Fraktionen von industriellen und kommunalen Abfällen sind die häufigsten bisher nicht genutzten Stoffströme mit großem Potenzial zur Produktion von biogenen Kraftstoffen und damit zur Substitution fossiler Rohstoffe bei der Kraftstoffproduktion. Die integrierte stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse (Kaskadennutzung) sowie die Verwertung von Abfall- und Reststoffen im Sinne einer Kreislaufwirtschaft ermöglicht die effiziente Nutzung von organisch gebundenem Kohlenstoff und trägt so zum Treibhausgasminderungspotenzial von Biokraftstoffen bei. Durch die Erschließung von Lignozellulosen können Biokraftstoffe der 1. Generation, die aus Stärke-, Zucker- und Ölpflanzen hergestellt werden und damit in Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion stehen (z.B. Getreide, Zuckerrohr, Zuckerrüben, Raps), durch Biokraftstoffe der 2. Generation (Lignozellulose-basiert) ersetzt werden. Eine technologische Schwierigkeit dabei ist die geringe Hydrolysierbarkeit und Bioverfügbarkeit von Pflanzenfasern aufgrund der stabilen chemischen Struktur der Lignozellulose, so dass solche Rohstoffe für konventionelle Biotechnologien, z.B. alkoholische Gärung zur Herstellung von Bioethanol aus Zucker- und Stärkepflanzen, nicht einsetzbar sind. Forschungsbedarf besteht daher für die Entwicklung von effizienten Konversionspfaden zur Produktion von Biokraftstoffen der 2. Generation. Im Rahmen des internationalen Verbundprojektes der Projektpartner University of Eastern Finland (UEF), Jadavpur University (JU) und Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) werden effiziente Prozesse zur Konversion von lignozellulosehaltiger Biomasse in moderne Biokraftstoffe der 2. Generation (Ethanol, Butanol, höhere Alkohole, Biomethan) entwickelt. Dazu werden verschiedene thermochemische, biochemische und mikrobielle Konversionspfade (Zucker-Plattform, Carboxylat-Plattform, Syngas-Plattform) für lignozellulosehaltige Biomassen optimiert und kombiniert, um neuartige Bioraffineriekonzepte für die in den Partnerländern vorhandenen Stoffströme zu entwickeln. Das Projekt beinhaltet auch Leistungstests der Biokraftstoffe, die Simulation von Prozessen, Stoffströmen und Konversionspfaden sowie eine ökonomische und ökologische Nachhaltigkeitsbewertung.