Beschreibung

Ziel der Kurzstudie bestand in der Untersuchung der Umsetzbarkeit von Blühpflanzenmischungen zur technischen Bioethanolgewinnung. Um lignocellulosehaltige Substrate für die Bioethanolgewinnung vorzubereiten, sind zwei essentielle Prozessschritte nötig. Diese umfassen eine (i) Vorbehandlungsmethode und (ii) eine enzymatische Hydrolyse um die in Cellulose und Hemicellulose gespeicherten Kohlenhydrate als Mono- bzw. Disaccharide freizulegen und in Lösung zu versetzen. Die Effizienz der Bearbeitungsschritte wurde anhand dieser Konversionsraten ermittelt. Gegenstand der Untersuchung waren sechs Blühpflanzenmischungen (BM) mit unterschiedlicher Artenzusammensetzung. Die diverseste Blühpflanzenmischung (BM4) Blühende Landschaft Süd bestand aus 50 Taxa und wurde zur Bewertung der Konversionseffizienz durch drei Vorbehandlungsmethoden bearbeitet. Die Vorbehandlungsmethoden umfassten Querstromzerspanung (QZ), steam explosion (SE) und ammonia fibre expansion (AFEX). Alle drei Vorbehandlungsmethoden konnten etabliert werden. Zusätzlich wurden alle sechs Blühpflanzenmischungen mit den drei Vorbehandlungsmethoden bearbeitet und mit drei unterschiedlichen Enzymen hydrolysiert. Zur Überprüfung der Konversionspotentiale der sechs Blühpflanzenmischungen, wurden alle sechs Blühpflanzenmischungen mit sechs Enzymen hydrolysiert. Der Einsatz der Enzyme erfolgte auf Basis der Enzymaktivität, um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Die Verwendung technischer Enzyme ist ein zusätzlicher Faktor, welcher die Rentabilität des Verfahrens und damit die Bioökonomie beeinflusst. Unter Berücksichtigung bioökonomischer Faktoren lässt sich die Vorbehandlungsmethode QZ mit dem geringsten Prozessierungsaufwand definieren. Vergleicht man die Konversionsraten von Blühpflanzenmischungen mit dem Referenzmaterial Weizenstroh, so zeigt sich, dass Blühpflanzenmischungen mit Vorbehandlungsmethode QZ eine deutlich bessere Konversionsrate gegenüber Weizenstroh besitzen.