Nachhaltige Papierherstellung: Einjahrespflanzen als vielversprechende Rohstoffquelle
Forschungsgruppe beschäftigt sich mit der Extraktion von Zellstoff aus Nicht-Holzpflanzen
In Zeiten zunehmender Knappheit von Holz als Rohstoff für die Papierindustrie werden nachhaltige Alternativen immer wichtiger. Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Helga Zollner-Croll von der HM-Fakultät für Technische Systeme, Prozesse und Kommunikation beschäftigt sich mit der Extraktion von Zellstoff aus Nicht-Holzpflanzen. Die Ergebnisse der Studie zeigen vielversprechende Möglichkeiten auf.
Für die Herstellung von Papier werden Zellulosefasern benötigt, die bisher hauptsächlich aus Holz gewonnen wurden. Doch Holz ist ein knappes Gut, und in Zeiten des Klimawandels ist ein sorgsamer Umgang damit von großer Bedeutung. Aus diesem Grund suchen Wissenschaftler vermehrt nach nachhaltigen Alternativen. Die Forschungsgruppe um Prof. Dr. Helga Zollner-Croll widmete sich in einer Machbarkeitsstudie der Verwendbarkeit von Nicht-Holzpflanzen als Rohstoff für die Papierherstellung. Die drei untersuchten Rohstoffe waren Hopfen, Hanf und Miscanthus, allesamt Einjahrespflanzen.
Die getrockneten Einjahrespflanzen wurden zunächst gehäckselt, und ihre Extraktstoffe, einschließlich des Polymers Lignin, wurden bestimmt. Lignin dient der Pflanze als Stützmaterial und sollte für den resultierenden Zellstoff möglichst entfernt werden. Anschließend erfolgten die verschiedenen Kochungen der Rohstoffe, darunter das Natural-Pulping-Verfahren mit Methansäure, das Acetosolv-Verfahren mit Essigsäure und die Soda-Kochung mit Natronlauge.
Besonders erfreulich waren die Ergebnisse der Ausbeute bei der Zellstoffgewinnung. Der Miscanthus erzielte eine Ausbeute von 86 Prozent, im Vergleich zu nur 55 Prozent bei der gängigen Methode mit Holz. Dies zeigt das große Potenzial von Einjahrespflanzen und Gräsern als nachhaltige Zellulosequelle. Die Forscher sind zuversichtlich, dass weitere Untersuchungen und Maschinenversuche dazu beitragen werden, das Natural-Pulping-Verfahren in Europa zu etablieren und langfristig einen Beitrag zur nachhaltigen Papierherstellung und Klimaschutz zu leisten. Die Investition in alternative Rohstoffe könnte sich somit für die Industrie als lohnenswert erweisen und dabei gleichzeitig einen positiven Effekt auf unser Klima haben.