Module

Voraussetzungen

Inhalte

• Einführung: Prinzipien der Bioraffinerie, Bioraffineriesysteme, Grüne Bioraffinerie (GBR), Lignocellulose-Feedstock (LCF)-Bioraffinerie, Getreide-Ganzpflanzen-Bioraffinerie, Platform-Konzept, Rohstoffe für die Stoff-,Chemie- und Energiewirtschaft, Biomasseverfügbarkeit • Biotechnisch produzierte Basischemikalien, Plattformchemikalien, z.B. Milchsäure, Ethanol, 1,3-Propandiol, Glutaminsäure, Lysin, Mikrobielles Abbauregime, Reststoff-Energiegewinnung Abbauregime, (Biogas) • Chemisch produzierte Basischemikalien z.B. Lävulinsäure, 1,2-Propandiol, Acrylsäure, Hydroxymethylfurfural, Furandicarbonsäure, Bis-hydroxymethyl-furfural, Dianhydrosorbit • Polymere aus Milchsäure und Aminosäuren und deren Anwendungen, Milchsäure, Allgemeines und Strukturen, Direkte Polymerisation der Milchsäure, Synthese von Dilactid und Ringöffnungspolymerisation, Copolymere auf Basis von Milchsäure, Verpackungsmaterialien aus Polylactid, Anforderungen an die Funktion, Anforderungen an die biologische Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit, Polymerisationsfähige Folgeprodukte aus Milchsäure und deren Anwendungen, wie 1,2-Propandiol, 2,3-Pentandion und Acrylsäure • Natürliche bioabbaubare Polymere in nachwachsenden Rohstoffen, Polysaccharide, Stärke, Dextrine, Vergleich von Stärkerohstoffe, Kartoffelstärkefabrikation, Bioraffinerie auf Basis einer Getreide-Nassmühle, Bioraffinerie auf Basis einer Ganzpflanzen-Getreide-Trocken- mahlung, Industrielle Verwendung von Stärke, Stärkederivate, Cyclodextrine, Cellulose – Lignocellulose, Hemicellulose, Pektine, Alginate, Chitin, Poly(hydroxy-fettsäuren) • Lignocellulose-Rohstoffe, traditionelle Produktlinien, Nicht-Holzfaser-Rohmaterialien, Verfügbarkeit, Mechanische Aufschlussverfahren zur Gewinnung von Cellulose, Zusammensetzung verschiedener lignocellulosereicher Rohstoffe, Präkursoren Cellulose, Hemicellulose, Lignin, Hemicellulosen, Nadelhölzer, Laubhölzer, Lignin, Synthesebausteine des Lignins, Biosynthese des Lignins, Chemische Aufschlussverfahren zur Zellstoffgewinnung, Einsatz Anorganischer Säuren, Einsatz Organischer Säuren, Nebenprodukte der Zellstoffgewinnung • Lignocellulose Feedstock Bioraffinerie, zukünftige Produktlinien, traditionelle und neue Produkte und deren Anwendungen, LCF-PrimärRaffination, Cellulose, Chemieindustrie, Regeneratcellulose, Cellulosederivate, Biologisch abbaubare Derivate aus Cellulose, Lignin, Funktionelle Anwendungen, Herstellung von Chemischen Grundbausteinen, Hemicellulose, Herstellung von Chemischen Grundbausteinen, Folgeprodukte aus Furfural • Öle und Fette, funktionelle Produkte und Anwendungen als Chemierohstoff, Basisstruktur, Chemische Zusammensetzung von Ölen und Fetten, Sojaöl, Palmöl, Palmkernöl, Babassukernöl, Rapsöl und Sonnenblumenöl, Leinöl, Landtierfette, Raffination der Ölsaaten, Funktionelle Produkte und Anwendungen, Grundstoffe in der Fettchemie, Chemierohstoff und Konversionen, Chemische Synthesen in Derivate und Anwendungen, Einsatz der Biotechnologie, Gentechnik zur Erzeugung spezifischer Fettsäuren, Enzyme zur Fettspaltung und Umesterung, Herstellung von Tensiden aus Fettalkoholen, Ökobilanz für Produkte aus Raps.

Lernziele

Grundlegende Einführung und praktische Beispiele der Bioraffinerietechnik, der Chemie und Technologie von Biomasse zur Produktion von Plattformchemikalien, deren Folgeprodukte und Finalprodukte im Stammbaumsystem der Chemie. Die Studierenden lernen die Prinzipien der Bioraffination und die Konversion der Präkusoren Kohlenhydrate, Lignin, Fette, Öle und Proteine in funktionelle Produkte, Plattformchemikalien und Energie.

Prüfungsleistung

• Hausarbeit (70%) • Präsentation der Ergebnisse (30%)