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Optimierung des Mikroalgen basierten Prozesses zur Reinigung von Papierfabriksabwasser mit gleichzeitiger Produktion von Algenölen für Biokunststoffe und Biobrennstoffe - OMiPaP

Erstmalige Umsetzung eines selbstlernenden NIR-Systems mit Bilderkennung zur sortenreinen Sortierung von Altpapier und Erschließung neuer Altpapierressourcen

Die LEIPA Georg Leinfelder GmbH ist ein führender Papierhersteller im Europäischen Markt. Am Standort in Schwedt werden jährlich ca. 1,195 Millionen Tonnen Papier und Verpackungen aus 100 Prozent Altpapier produziert. Am Standort wird bisher eine konventionelle lineare Altpapiersortierung bestehend aus den Stufen Aufgabebunker, Grobsieb, Feinsieb, PaperSpike/NIR-Spektroskopie und Sortierkabine betrieben. Durch die Sortierung erhält man drei wesentliche Altpapierströme. Darunter die Deinkingware, welche für die Herstellung von hochwertigen weißen Papieren eingesetzt wird, die OCC-Ware (old corrugated containerboard), welche als braune Fasern für Kartonagen und Pappe verwendet wird und die Mischware, welche ebenfalls in die Herstellung von Kartonagen und Pappe fließt. Das übergeordnete Ziel der Sortierung ist es, möglichst hochwertige Deinkingware sowie OCC-Ware in einer hohen Sortenreinheit zu sortieren. Bisher landen jedoch große Mengen hochwertigerer Deinkingware im Mischpapier und in den Sortierresten und gehen damit für eine höherwertige Verwertung verloren. Vorversuche des Unternehmens haben erhebliche Potentiale von hochwertigen weißen Altpapieren im Mischpapier und auch in anderen bisher unwirtschaftlichen Altpapierströmen wie Papier, Karton und Pappe (PPK) aus der Erfassung von Leichtverpackungen, Altpapier aus dem Restabfall und Gewerbeabfall aufgezeigt, die mit den konventionellen Systemen noch nicht stofflich verwertet werden können. Im Rahmen dieses Vorhabens möchte die LEIPA Georg Leinfelder GmbH in eine innovative Anlage zur hocheffizienten und sortenreinen Sortierung von Altpapier investieren. Die neue Anlage mit einer jährlichen Kapazität von 120.000 Tonnen soll einerseits die Sortierausbeute, insbesondere der hochwertigen Deinkingware für grafische Papiere, deutlich steigern und andererseits auch alternative Altpapierquellen erschließen. Als Herz der Sortieranlage ermöglicht die NIR-Sortierung mit GAIN-Technologie zusätzlich zur Nahinfrarotspektroskopie eine Bilderkennung mit deep-learning-Funktion. Diese Bilderkennung stellt eine absolute Neuheit im Bereich der Papiersortierung dar. Sie ist in der Lage, durch eine moderne Sensorik Bilddaten (Form/Textur) zu sammeln und diese zu klassifizieren. So können beispielsweise komplexe Verpackungsreste wie Kartonagen mit weißer Außenschicht und grauen oder braunen Fasern im Inneren erkannt werden. In der Folge entstehen im Sortierprozess ein weitaus reineres Deinkinggut und zugleich eine höhere Ausbeute. Eine Innovation liegt auch in der geplanten Vernetzung der Anlage bzw. der Anlagenkomponenten untereinander. Mit der Software Insight von TOMRA werden sämtliche NIR/GAIN-Systeme untereinander vernetzt, die Software stellt eine leistungsfähige Industrie 4.0-Datenplattform zur Verbesserung der Sortier- und Klassifizierungseffizienz dar. Durch die innovative Sortiertechnik soll die Sortierquote für weiße Altpapiere (Deinkingware) aus Haushaltssammelware um ca. 10 Prozent gesteigert werden. Jährlich können mit der neuen Anlagen 8.640 Tonnen Deinkingware aus Haushaltssammelware und 6.435 Tonnen Deinkingware aus Leichtverpackungen für das stofflich hochwertige Recycling zurückgewonnen werden. Insgesamt können jährlich 15.075 Tonnen Deinkingware zurückgewonnen werden, die Frischfaser substituieren können. Durch die Digitalisierung und automatische Steuerung der Prozesse in der Altpapieraufbereitung und der Papierproduktion können im weiteren Verlauf weitere Energie und Chemikalieneinsparungen erreicht werden. Vor dem Hintergrund, dass die Menge an weißen Papierfasern im Altpapier stetig abnimmt und daher in der Zukunft Beschaffungsprobleme entstehen können, ist die Steigerung der Sortierquote für deinkbare Fasern von zentraler Bedeutung, um auch in Zukunft auf den Einsatz von Frischfasern verzichten zu können und die 100prozentige Altpapierquote in LEIPAs Papierproduktion zu erhalten. So gelingt langfristig auch die Vermeidung eines höheren Energie- und Ressourceneinsatzes in der Erzeugung von Frischfasern. Branche: Papier und Pappe Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: LEIPA Georg Leinfelder GmbH Bundesland: Brandenburg Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

Anlagen nach Industrieemissions-Richtlinie in Brandenburg - View-Service (WMS-LFU-IED)

Der INSPIRE View Service stellt Anlagen nach Industrieemissions-Richtlinie (IED) im Land Brandenburg dar. Datenquelle ist das Anlageninformationssystem LIS-A. Die Anlagen werden in der Darstellung nach Kategorien von Tätigkeiten gemäß Artikel 10 der Richtlinie 2010/75/EU unterschieden: Energiewirtschaft (Nr. 1), Herstellung und Verarbeitung von Metallen (Nr. 2), Mineralverarbeitende Industrie (Nr. 3), Chemische Industrie (Nr. 4), Abfallbehandlung (Nr. 5), Intensivtierhaltung und -aufzucht (Nr. 6.6), Holz- und Papierherstellung (Nr. 6.1.a, 6.1.b), Sonstige Tätigkeiten (Nr. 6 außer 6.1.a, 6.1.b, 6.6). Maßstab: 1:500000; Bodenauflösung: nullm; Scanauflösung (DPI): null

Forstwirtschaft

<p> <p>Wald bedeckt rund ein Drittel der Landesfläche Deutschlands und ist somit ein prägendes Element unserer Kulturlandschaft. Wälder dienen als Naherholungsräume und erfüllen eine Vielzahl von ökologischen Funktionen. Darüber hinaus werden sie auch forstwirtschaftlich genutzt. Als Lieferant des Rohstoffes Holz kommt ihnen auch heute noch eine große ökonomische Bedeutung zu.</p> </p><p>Wald bedeckt rund ein Drittel der Landesfläche Deutschlands und ist somit ein prägendes Element unserer Kulturlandschaft. Wälder dienen als Naherholungsräume und erfüllen eine Vielzahl von ökologischen Funktionen. Darüber hinaus werden sie auch forstwirtschaftlich genutzt. Als Lieferant des Rohstoffes Holz kommt ihnen auch heute noch eine große ökonomische Bedeutung zu.</p><p> Wirtschaftliche Bedeutung des Waldes <p>Die Waldfläche in Deutschland beträgt nach der letzten Bundeswaldinventur 2022 (BWI-4) rund 11,54 Millionen Hektar (Mio. ha), was etwa einem Drittel der Gesamtfläche des Landes entspricht (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/vierte-bundeswaldinventur.pdf">BMLEH: Der Wald in Deutschland</a>). Bezogen auf die Fläche stellt die Forstwirtschaft nach der Landwirtschaft die bedeutendste Landnutzungsform in Deutschland dar. Die Wälder erfüllen vielfältige ökologische Funktionen und haben einen hohen Wert für eine intakte Umwelt. Abgesehen davon sind sie auch von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Sie stellen unverzichtbare Rohstoffe wie Holz und andere Naturmaterialien bereit und bilden die Grundlage für die Beschäftigung von rund 738.000 Menschen und einer Bruttowertschöpfung von circa 34 Mrd. Euro im Cluster „Forst und Holz“ (ohne Druck und Verlage) (<a href="https://www.charta-fuer-holz.de/fileadmin/charta-fuer-holz/dateien/service/mediathek/FNR_Charta-Kennzahlenbericht_2022_23_bf.pdf">FNR: Charta für Holz 2.0 - Kennzahlenbericht 2022/2023</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08.png"> </a> <strong> Holzeinschlag in Deutschland </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (102,20 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08_0.pdf">Diagramm als Excel mit Daten (102,20 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Im Jahr 2024 wurden insgesamt 61,2 Millionen Kubikmeter (Mio. m³) Holz (ohne Rinde) eingeschlagen (<a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis/online?sequenz=statistikTabellen&amp;selectionname=41261">Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagstatistik</a>). Damit war der Holzeinschlag 2024 rund 13 % geringer als im Vorjahr und rund 26 % niedrig als im bisherigen Rekordjahr 2021. Andererseits lag der Holzeinschlag 2024 aber weiterhin über dem Mittel der Jahre 1998 bis 2023 in Höhe von 57,28 Mio. m³ (siehe Abb. „Holzeinschlag in Deutschland“). Dies kann, wie in den Vorjahren, weithin auf eine Zwangsnutzung durch vermehrten Insektenbefall zurückgeführt werden, wenn gleich in deutlich reduziertem Umfang. Der Schadholzanteil lag im Jahr 2024 bei rund 44,7 % oder 27,3 Mio. m³ (<a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis/online?operation=table&amp;code=41261-0003&amp;bypass=true&amp;levelindex=0&amp;levelid=1689589542122">Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagsstatistik</a>) und damit das vierte Jahr in Folge geringer als im Vorjahr und erstmals seit 2018 unter 50 %, aber weiterhin auf hohem Niveau. Wie in den Vorjahren war auch im Jahr 2024 der Schadholzeinschlag aufgrund von Insektenbefall mit 16,8 Mio. m3 (entspricht einem Anteil am Schadholzanfall von rund 61,5 %) der größte Posten. Der Schadholzeinschlag aufgrund von Windwurf und Stürmen (3,5 Mio. m³) sank im Jahr 2024 ebenso wie der trockenheitsbedingte Schadholzanteil (2,5 Mio. m³) (siehe Abb. „Durch Schäden bedingter Holzeinschlag“). Eine Zunahme um 1,8 Mio. m³ oder 68 % auf 4,5 Mio. m³ ist bei den sonstigen Ursachen zu verzeichnen. Die Waldschäden sind im Wesentlichen auf die Hitze sowie Trockenheit seit dem Jahr 2018 und der damit einhergehenden Anfälligkeit bestimmter Baumarten für Schädlinge zurückzuführen. Die Trockenheit der Vorjahre begünstigte die rasante Ausbreitung des Borkenkäfers, so dass es in der Folge zu massiven Schäden in den Wäldern kam. Rund 79 % der Bäume in Deutschland weisen heute Schadsymptome auf (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/waldzustandserhebung-2024.pdf">BMLEH: Waldzustandserhebung 2024</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.png"> </a> <strong> Durch Schäden bedingter Holzeinschlag </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (54,54 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (31,45 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Rund 81,5 % des gesamten Holzeinschlags im Jahr 2024 entfielen auf Nadelhölzer wie Fichte, Tanne, Douglasie, Kiefer und Lärche, 15,8 % auf Buche und sonstiges Laubholz und nur etwa 2,8 % auf Eiche und Roteiche. Während der Einschlag von Laubhölzern um rund 8,8 % sank, reduzierte sich der Einschlag von Nadelhölzern um rund 14,3 % im Vergleich zum Vorjahr. Dabei verzeichnete die Holzartengruppe Kiefer und Lärche sogar eine leichte Zunahme des Holzeinschlags um knapp 5 %, wohin gegens die Holzartengruppe mit vorwiegend Fichten um 19 % sank (siehe Abb. „Holzeinschlag in Deutschland“). Dies kann zu einem großen Teil mit den kalamitätsbedingten Rekordeinschlägen in der Holzartengruppe mit vorwiegend Fichten in den Jahren 2020 und 2021 erklärt werden. Etwa 49 % des Einschlags fanden im Privatwald, 31 % im Landeswald und 17,5 % im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/koerperschaftswald">Körperschaftswald</a> statt. Etwas mehr als 2,3 % des Holzeinschlags entfielen auf den Bundeswald. Damit spiegelt der Holzeinschlag in etwa auch die Waldeigentumsverhältnisse in Deutschland wider.</p> <p>Das eingeschlagene Holz wird auf vielfältige Art und Weise genutzt. Abhängig von Holzsorte und Holzqualität kann es als Baumaterial, Brennstoff, Werkstoff, in der Papierherstellung sowie bei der Produktion von Verpackungen verwendet werden. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes lag der Anteil des überwiegend stofflich genutzten Holzes (Stamm- und Industrieholz) am gesamten Holzeinschlag 2024 bei etwa 74,3 %. Etwa 20,5 % des Holzes waren Energieholz, das für eine direkte energetische Nutzung (privat oder gewerblich) vorgesehen ist. Damit wurde seit 2006 erstmals mehr Energieholz als Industrieholz eingeschlagen und der Energieholzanteil stieg erstmals seit 2014 über 20 % des Holzeinschlags. Rund 5 % waren nicht verwertetes Derbholz, das im Wald verbleibt, obwohl es bereits bearbeitet wurde (siehe Abb. „Holzeinschlag nach Holzsorten 2022“). Die tatsächliche Holznutzung in Deutschland weicht aber teilweise erheblich von der amtlichen Holzeinschlagsstatistik ab. Aus diesem Grund hat das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmel">BMEL</a>) mit dem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., geförderten Forschungsprojekt "Rohstoffmonitoring aller Stoffströme auf der Basis von Holz" (2015 bis 2018) versucht, die Erfassungslücke zwischen amtlicher Holzeinschlagsstatistik und tatsächlicher jährlicher Holznutzung zu schließen, insbesondere hinsichtlich der energetischen Holzverwendung (<a href="https://www.fnr.de/fileadmin/allgemein/pdf/broschueren/Handout_Rohstoffmonitoring_Holz_Web_neu.pdf">FNR: Rohstoffmonitoring Holz</a>). Die Berechnung werden mit Blick auf den Holzeinschlag durch das Thünen-Institut fortgeführt und als Einschlagsrückrechnung veröffentlicht (<a href="https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldwirtschaft/zahlen-fakten/holzeinschlag-und-rohholzverwendung">Thünen-Institut: Holzeinschlag und Rohholzverwendung</a>). Der Einschlagsrückrechnung folgend werden durch die amtliche Einschlagsstatistik nur etwa 81 % des tatsächlichen Einschlages erfasst. Somit lag das tatsächlich dem Wald entnommene Holz durchschnittlich um 13,0 Mio. m³ über der in der Holzeinschlagsstatistik angegebenen Menge (im Mittel der Jahre 1995 bis 2022). Im Jahr 2023 betrug die „Einschlagslücke“ rund 14,2 Mio. m³.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.png"> </a> <strong> Holzeinschlag nach Holzsorten 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (42,99 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (33,70 kB)</a></li> </ul> </p><p> Auswirkungen der Forstwirtschaft auf die Umwelt <p>Im internationalen Vergleich ist die Waldwirtschaft in Deutschland als nachhaltig zu betrachten. Dennoch hat die weiträumige forstwirtschaftliche Nutzung der Wälder auch Auswirkungen auf die Umwelt. Menschliche Nutzungsformen können sich negativ auf den Waldzustand auswirken und die natürliche Leistungsfähigkeit der Wälder überfordern. Dies trifft umso mehr zu, da viele Wälder einer intensiven Bewirtschaftung unterliegen und teilweise einem hohen Nutzungsdruck ausgesetzt sind. Je nach Ernteverfahren (etwa Vollbaumernte) und Verwertbarkeit der Holzbiomasse werden dem Waldökosystem neben Derbholz auch Äste, Rinde sowie Nadeln oder Blätter entnommen. Diese Entnahme von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> entzieht den Wäldern zum Teil große Mengen an Nährstoffen und stellt an vielen Standorten die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nachhaltigkeit">Nachhaltigkeit</a> der Nutzung in Frage. Auch das Roden von größeren Beständen kann Schneisen und gestörte Oberflächen in den Wäldern hinterlassen, die nicht nur mit einer erhöhten Windanfälligkeit der benachbarten Bestände, sondern auch mit Bodenerosion, Störung des Wasserkreislaufs und Biodiversitätsverlust einhergehen können.</p> <p>Neben Umweltproblemen, die auf eine intensivierte forstwirtschaftliche Nutzung zurückzuführen sind, sind auch ökologische Probleme bekannt, die mit dem Ausbringen von Insektiziden aus der Luft in Verbindung stehen. Diese können wertvolle Nützlinge abtöten, wobei unter Umständen auch benachbarte Lebensräume von Pflanzen und Tieren betroffen sind.</p> <p>Weitere ökologische Probleme, die mit der forstwirtschaftlichen Nutzung verbunden sind, ergeben sich durch den Anbau von Monokulturen oder nicht standortheimischen Baumarten. Auch heute noch werden zum Beispiel Fichten zu einem großen Teil in Monokultur außerhalb ihrer natürlichen Standorte bewirtschaftet, nicht zuletzt auch um die holzverarbeitende Industrie mit ausreichend Rohstoffen beliefern zu können. Häufig beobachtbare Folgen hiervon sind die Ausbreitung des Borkenkäferbefalls oder eine hohe Windbruch- und Windwurfanfälligkeit der Baumbestände. Es ist aber festzustellen, dass der Umbau zu Mischbeständen kontinuierlich, auch aufgrund der Schadereignisse der letzten Jahre, voranschreitet.</p> </p><p> Ziele einer umweltfreundlichen Forstwirtschaft <p>Um die Leistungsfähigkeit und die Qualität der Wälder zu erhalten, ist es entscheidend, die Regenerationsfähigkeit des Waldökosystems nicht durch Intensivierungsmaßnahmen zu überfordern. Angestrebt werden daher eine umwelt- und standortgerechte Nutzung der Wälder und eine nachhaltige, naturnahe Waldbewirtschaftung. Eng mit diesen Zielen verbunden ist der Umbau von Monokulturen zu Mischwäldern, die konsequente Vorsorge gegen Waldbrände und Sturmereignisse, eine adäquate Anpassung der forstwirtschaftlichen Nutzung an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a>, ein sinnvolles Schädlings- und Risikomanagement sowie eine ausgewogene Wasserbewirtschaftung. Aber auch die Weiterentwicklung von ökologisch nachhaltigen Waldbausystemen, die finanzielle Förderung von Waldschutzmaßnahmen, die Stärkung von alternativen Waldnutzungsformen und die Berücksichtigung von Recyclingkreisläufen in der holzverarbeitenden Industrie können wichtige Beiträge zu einer umweltfreundlichen Waldbewirtschaftung leisten. Zunehmend in den Blick genommen wird auch das Kohlenstoffspeicherpotenzial der Wälder in Deutschland. Dieser hat sich, auch aufgrund der Schadereignisse der letzten Jahre, stetig verringert (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/16429">UBA: Emissionen der Landnutzung, -änderung und Forstwirtschaft</a>). Laut Daten der BWI-4 ist der Wald in Deutschland seit der Kohlenstoffinventur 2017 von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle geworden (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/vierte-bundeswaldinventur.pdf">BMLEH: Der Wald in Deutschland</a>).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern, Teilvorhaben 3: Anwendungstechnik und Simulation

Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche 'Automobil' zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln.

Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern, Teilvorhaben 1: Entwicklung von Ligninpolymeren

Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche 'Automobil' zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln.

Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern

Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche 'Automobil' zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln.

Mikrobiologische Probleme bei der Kreislaufschliessung des Wassers in Papierfabriken

Zur Herstellung von Papier werden groessere Mengen an Wasser benoetigt. Sowohl die Beschaffung des Frischwassers als auch die Beseitigung des Abwassers stossen auf zunehmende Schwierigkeiten. Eine Moeglichkeit zur Loesung dieses Problems besteht in der wiederholten Verwendung des Fabrikationswassers in einem geschlossenen Kreislauf. Dieses Verfahren stoesst jedoch auf verschiedene Probleme, die z.T. durch die starke Vermehrung von Mikroorganismen hervorgerufen werden. In dieser Studie wurde die Mikroorganismen-Flora eines geschlossenen Kreislaufs analysiert. Es zeigte sich, dass es zu einer Massenentwicklung von anaeroben Bakterien kommt, von denen Bifidobakterien den groesseren Teil bilden. Entsprechend wies das Wasser auch signifikante Mengen von Stoffwechselprodukten dieser Bakterien auf, die gaschromatographisch identifiziert wurden (versch. organische Saeuren).

Weniger Papierverbrauch durch leichtes Verpackungsmaterial aus Altpapier

Das Bundesumweltministerium unterstützt die Papierfabrik Palm GmbH bei der Investition in eine neue umweltfreundliche Papiermaschine mit innovativer Trocknungstechnologie. Das Familienunternehmen ist im Bereich der Papier- und Verpackungserzeugung mit Produktionsstandorten in Deutschland und Europa aktiv. Am Stammsitz in Aalen investiert das Unternehmen in eine neue Papierfabrik zur Herstellung von Wellpappenrohpapier für Verpackungen. Erstmals in Europa kann so sehr leichtes Verpackungsmaterial aus Altpapier hergestellt werden. Bei gleicher Festigkeit wie herkömmliches Papier wird ein um 15 Prozent reduziertes Flächengewicht erreicht. Dies wird durch eine Kombination aus Heißlufttrocknung und schonendem Papiertransport ermöglicht. Sie sorgt für eine schnellere und gründlichere erste Trocknungsphase des Papiers, wodurch es ermöglicht wird, dass die Papierbahn stabiler durch die Papiermaschine läuft und weniger Abrisse erfährt. Ein ständiger Abriss der Papierbahnen während der Trocknung wird verhindert. Verpackungen können zukünftig mit Hilfe der innovativen Trocknungstechnologie ressourcenschonender und energieeffizienter hergestellt werden. Bei einer geplanten Jahresproduktion von 700.000 Tonnen Papier können so gut 9.800 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Kunststoff kann zukünftig vermehrt durch Papier als Verpackungsmaterial ersetzt werden. Das Vorhaben setzt einen neuen Standard für die umweltschonende Produktion von Verpackungsmaterial aus Altpapier. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einer hohen Multiplikatorwirkung innerhalb der Branche auszugehen. Mit dem Umweltinnovationsprogramm wird die erstmalige, großtechnische Anwendung einer innovativen Technologie gefördert. Das Vorhaben muss über den Stand der Technik hinausgehen und sollte Demonstrationscharakter haben.

Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern, Teilvorhaben 2: Anlagentechnik zur Schaumherstellung, Scale-Up

Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche 'Automobil' zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln.

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