Hydroxymethylfurfural aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen

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Kraftstoffe, wichtige Grundchemikalien für die chemische und pharmazeutische Industrie sowie Ausgangsstoffe für die Herstellung von Kunststoffen werden heutzutage vor allem aus Erdöl gewonnen. Dieses wird jedoch nicht nur in absehbarer Zeit zur Neige gehen, seine Förderung geht zudem mit ökologischen Risiken einher und es wird überwiegend aus autoritären beziehungsweise politisch instabilen Staaten importiert.

Eine grüne Alternative zu Grundchemikalien auf Erdölbasis stellt 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) dar, aus dem sich in weiteren Schritten beispielsweise Adipinsäure oder 5 Hydroxymethylfuran-2-carbonsäure synthetisieren lassen, potentielle Monomere für die Herstellung neuartiger Kunststoffe. HMF ist besonders leicht aus Fructose, beziehungsweise deren Oligosacchariden, sog. Fructanen, zu denen unter anderem das Inulin zählt, zu gewinnen. Inulin dient in Pflanzen wie Topinambur, Löwenzahn, Schwarzwurzel oder Chicorée als Reservestoff. Insbesondere die Rüben der Chicorée rücken als Ausgangsmaterial für die HMF-Gewinnung in den Vordergrund, da sie bei der Produktion von Chicorée-Salat im großen Stil als Abfall anfallen, welcher bislang vor allem in Kompostier- oder Biogasanlagen landet, wo das im Grunde wertvolle Inulin verloren geht.

Ziel des Projekts ist es, einen Prozess zur hydrothermalen Gewinnung von HMF aus Chicorée-Wurzelrüben zu entwickeln. Der Fokus liegt hierbei auf der Realisierung eines einphasigen, wässrigen Reaktionssystems sowie der Verwendung realer Biomasse. Weitere Forschungsinteressen bestehen in der Untersuchung des Kohlenhydrat-Metabolismus der Chicoréepflanze und der Darstellung von HMF-Folgeprodukten wie Lävulin- und Ameisensäure.

Förderung
BBW ForWerts Graduiertenprogramm