Modellregion, Phase 1, Bio4MatPro: BoostLab1-2 - BioCapa, Bio-basiertes ε-Caprolacton; TP 4

Abstract

Das Teilprojekt "Bio-basiertes ε-Caprolacton" in BoostLab 1 fokussierte sich auf die Entwicklung eines nachhaltigen und innovativen Produktionsverfahrens für die Bulkchemikalie ε-Caprolacton (allgemein auch als Caprolacton bezeichnet), das heute aus fossilen Rohstoffen gewonnen wird. Im Detail sollen vom Projekt-Konsortium zunächst verschiedene bio-basierte Synthesezugänge zu ε-Caprolacton evaluiert und anschließend priorisiert werden. Darauf aufbauend soll der priorisierte Prozess gezielt optimiert und in den vergrößerten Labormaßstab (upscale) überführt werden. Die Projektpartner der Universität Bielefeld und RWTH Aachen stellten die experimentellen Aspekte des Projekts sicher um aus den Ergebnissen einen Prozess für den upscale und Kilogramm-Produktion zu definieren. Das nova-Institut begleitete die Evaluierungen der möglichen Syntheserouten sowie der von den Partnern entwickelten Prozesse mit einer Bewertung der ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeit mittels Life Cycle Assessment (LCA) und Techno-ökonomischer Evaluation (TEE). BYK-Chemie Flankierte diese Arbeiten unterstützend und stellte das Projektmanagement sicher. Am Ende dieses Projektvorhabens sollte der gewünschte nachhaltige wie auch effiziente und ökonomisch attraktive bio-basierte Produktionsprozess für ε-Caprolacton stehen. Zu Beginn (AP1-3 und AP2-3) und Ende (AP4-2) des Projekts wurden durch das nova-institut sowohl ökologische als auch ökonomische Aspekte zur Herstellung von bio-basierten ε- Caprolacton bewertet. Die Ökologischen Aspekte wurden mittels einer Life Cycle Assessment (LCA)-Hotspot Analyse untersucht, in welcher die Herstellung von bio-basierten ε-Caprolacton der konventionellen Herstellung von fossil-basierten ε-Caprolacton gegenübergestellt. Die ökonomischen Aspekte wurden mittels einer Techno-ökonomischen Evaluation (TEE) beurteilt wozu Kennzahlen wie Rohstoff -Preise und -Verfügbarkeit, Technologiereife, CAPEX und OPEX quantifiziert wurden.