In der aktuellen Diskussion zur industriellen Verwertung nachwachsender Rohstoffe und bei ersten kommerziellen Umsetzungen dominieren energetische Nutzungsformen, d.h. Biomassekraftwerke und Biokraftstoffproduktion. Die vielfältigen Inhaltsstoffe von Biomasse und das umfangreiche Synthesepotenzial der Natur (Enzyme, Mikroorganismen) ermöglichen jedoch zudem eine stoffliche Nutzung und damit eine Verbreiterung der Rohstoffbasis der chemischen Industrie. Besonders erfolgsversprechend ist dabei die Übertragung von Konzepten der petrochemischen Industrie in Bezug auf Nutzung von Plattformchemikalien und Produktionsintegration in Raffinerien. Vor diesem Hintergrund hat das BMELV-Verbundvorhaben „Integrierte Bioproduktion“ die Entwicklung und großtechnische Realisierung einer integrierten chemisch-biotechnologischen Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie zum Ziel. Als Ausgangssubstanzen dienen pflanzliche Öle, aus denen mittels biologisch und chemisch katalysierter Verfahren Produkte mit Anwendungen etwa im Kunststoff-, Bauchemie oder Schmierstoffbereich herstellt werden sollen. Zur Gewinnung der Rohstoffe werden auf heimischen Böden kultivierbare Ölpflanzen sowie Reststoffe aus der Nahrungs- und der Zellstoffindustrie betrachtet, die sich aufgrund der enthaltenen Fettsäuren für eine industrielle Nutzung besonders eignen.

Das Projekt ist in 8 Arbeitspakete unterteilt, wobei das IIP für das Arbeitspaket 7 verantwortlich ist. Ziel der Arbeiten des IIP ist es, unter ökonomischen, ökologischen und sozio-ökonomischen Aspekten die verwendbaren Rohstoffe, einsetzbaren Prozesse und herstellbaren Produkte für eine großtechnische Realisierung zu bewerten. Ausgangspunkt der Untersuchungen ist die Erfassung relevanter Stoff- und Energieströme entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit verschiedenen Modellierungswerkzeugen (z.B. Aspen Plus, Umberto). Es werden sowohl die landwirtschaftliche Bereitstellung der Rohstoffe als auch die industrielle Herstellung der Produkte einbezogen. Um die ökonomischen, ökologischen und sozio-ökonomischen Kennzahlen der entwickelten Prozessketten möglichst vollständig zu erfassen, wird in einer anschließenden Produktbewertung der gesamte Lebenszyklus der hergestellten Stoffe in die Bewertung einfließen.

Projektpartner

Unter Führung des Fraunhofer IGB und der Infra Leuna GmbH sind an dem Projekt das Fraunhofer ICT, die Universität Halle, die Unternehmen ADDINOL LUBE OIL GmbH, DHW Deutsche Hydrierwerke GmbH, Dracosa AG, Eucodis Bioscience Deutschland GmbH, Taminco Germany GmbH und Umicore AG & Co. KG neben dem Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) des KIT beteiligt.