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The significance in the production of bio-based products is enhanced with the abundance and renewability of biogenous raw and residue materials in comparison to the depleting fossil fuels especially in producing environment friendly products and their applications in energy (CO2-neutral) as well as material applications. This work concentrates mainly on the production of bio-based products through innovative processing and refinement of biogenous residues originating from agricultural (cereal straws), industrial (lignin from black liquors) and biotechnological (biogas residues) processes. The innovative processing and refinement of the processes and their end-products solve the challenges which were not possible within the conventional processes. The innovative processes improve the cascading as well as sustainable utilization possibilities with a simultaneous value addition of the residues. Converting biogenous residues into a valuable end-product requires various preprocessing of the raw materials and are material specific (physical and chemical compositions). Agglomeration of theses residues is chosen as one of the main innovative processes making the handling of the products easier. Agglomeration in this work is carried out using press / densification processes in case of cereal straws, build-up processes in case of black liquors and encapsulation processes in case of biotechnological residues. Die Bedeutung biobasierter Produkte nimmt durch die Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit biogener Roh- und Reststoffe, im Gegensatz zu schwindenden fossilen Rohstoffressourcen stetig zu. Dies zeigt sich insbesondere im Hinblick auf die Produktion von umweltfreundlichen Produkten und deren stetig wachsenden Anwendung sowohl im energetischen als auch im stofflichen Bereich. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden innovative Verarbeitungs- und Veredlungsmethoden für biogene Reststoffe aus landwirtschaftlichen, industriellen und biotechnologischen Prozessen entwickelt, vorgestellt und bewertet. Durch die Integration innovativer Verarbeitungs- und Veredlungstechnologien können vielfältig anwendbare Produkte mit verbesserten und neuen Eigenschaften (physikalische und chemische Eigenschaften) erzeugt werden. Die vorgestellten innovativen Verfahren tragen wesentlich zur Lösung herkömmlicher Handlings-, Anwendungs- und Prozessprobleme bei. Damit tritt außerdem eine Verbesserung der Kaskadennutzung sowie der nachhaltigen Verarbeitung biogener Roh- und Reststoffe ein, was zu einer Erhöhung des Produktwertes entlang der Wertschöpfungskette führt. Für die Erzeugung hochwertiger Produkte basierend auf biogenen Reststoffen sind verschiedene stoff- und materialspezifische Verarbeitungsschritte notwendig. Schwerpunkt in dieser Arbeit bilden innovative Agglomerationsverfahren mit denen die Produkteigenschaften biogener Reststoffe verbessert werden. Für die Verarbeitung landwirtschaftlicher biogener Roh- und Reststoffe wurden Verfahren der Pressagglomeration ausgewählt. Die Erzeugung von Ligninagglomeraten erfolgte mittels Aufbauagglomerationsverfahren. Für die Verarbeitung biotechnologischer Reststoffe kamen Verkapselungsverfahren zum Einsatz. |
