Publikation

Kaskadische Nutzung nicht holzartiger Biomasse

Outline:

T. Schnabel, A. Petutschnigg, A. Jäger - Kaskadische Nutzung nicht holzartiger Biomasse - Biobased Future, Vol. 5, No. 5, 2016

Abstract:

Im Forschungsprojekt BioInsPa sollten anfallende landwirtschaftliche Erntenebenprodukte, die auf dem Feld verbleiben oder einer thermischen Verwertung zu geführt werden, unter dem Gesichtspunkt des Up-Cyclings aufgewertet und stofflich genutzt werden. Dazu wurde ein Konsortium mit 5 österreichischen Unternehmen sowie mit dem Studiengang Bio- und Umwelttechnik der Fachhochschule Oberösterreich und mit dem Studiengang Holztechnologie & Holzbau der Fachhochschule Salzburg gebildet. Derzeit wird das vorhandene Potenzial einer Kaskadennutzung für diese Rohstoffe häufig nicht genutzt, sondern gleich ohne weitere Nutzung der CO2-neutralen energetischen Verwertung zugeführt oder durch eine Kompostierung organisch abgebaut. Hier setzte das FFG gefördertes Projekt BioInsPa an, da durch die Entwicklung von strohbasierten Dämmstoffen das enthaltene CO2 länger gespeichert und so ein Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen geleistet werden kann. Im Projekt wurden fünf unterschiedliche ein- und mehrjährige Pflanzenkulturen zur Eignung für die Produktion von Dämmstoffmaterialien (z. B. Plattenwerkstoffe und lose Dämmschüttungen) untersucht. Das Fehlen eines entsprechenden Dämmstoffes kann u.a. auf das noch nicht ausreichend gelöste Problem der schlechten Verklebungseigenschaften von Weizenstroh aufgrund der vorliegenden Wachsschicht zurückgeführt werden. Die Arbeiten beschäftigten sich mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Vorbehandlungsprozessen (z. B. mechanische, enzymatische oder thermisch-mechanische Prozesse) der Ausgangsmaterialien. Es wurde hierbei der Einfluss der unterschiedlichen Behandlungsprozesse auf die Veränderung der Materialeigenschaften untersucht. Die behandelten Bestandteile wurden hinsichtlich der chemischen, strukturellen und technologischen Veränderungen des Materials analysiert. In weiterer Folge wurde das Material für die Herstellung von Dämmstoffen mit natürlichen Klebstoffsystemen im Labormaßstab verwendet, um die mögliche Eignung der behandelten Rohstoffe für Dämmmaterialien zu überprüfen. Bisher wurden technische Hindernisse mit unterschiedlichen Materialvorbehandlungen, unter anderem mit einem Strohaufschluss mittels Steam-Explosion minimiert. Diese Behandlung kombiniert die Effekte einer mechanischen Vorbehandlung mit jenen einer thermischen; Faser- und Gewebeverbände werden angegriffen und Hemicellulose abgebaut. Durch eine Temperatur von bis zu 200°C wird die für die Adhäsion hinderliche Wachsschicht größtenteils zerstört, was anhand der REM Aufnahmen bestätigt werden konnte. Besonders bei Rohstoffen des Mais und Miscanthus konnten verbesserte Dämmwirkungen festgestellt werden.