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Digital GreenTech – Kurzprojekt: OHA-FLIM

Technische Potentialanalyse für die Entwicklung eines optischen Verfahrens zum arten-spezifischen Sortieren von Altholz mit der bildgebenden Fluoreszenzabklingzeitmessung

Im Projekt OHA-FLIM wird das technische Potentials des FD-FLIM-Verfahrens zur Identifikation von idealen Holzproben und realen Altholzproben analysiert. Zusätzlich soll eine Analyse des Nachhaltigkeitspotentials der stofflichen gegenüber der bisher dominierenden energetischen Verwertung von Altholz aufzeigen, welchen Vorteil eine Identifikation von Altholz bringen würde.

 

Hintergrund und Inhalt

Holz besitzt eine artenspezifische Eigenfluoreszenz mit charakteristischen Abklingzeiten. Das Vorhaben untersucht, ob die Fluoreszenzabklingzeit das technische Potential für eine schnelle, vollautomatisierte und zerstörungsfreie Identifikation von Holzarten hat. Dabei erfolgt in dem Vorhaben mittels der bildgebenden Fluoreszenzabklingzeitmessung im Frequenzbereich (Frequency Domain Fluorescence-Lifetime Imaging Microscopy = FD-FLIM) eine grundlegende Kartographie der fluoreszierenden Eigenschaften idealer Holzproben, sowie von Althölzern. Eine begleitende Nachhaltigkeits-Analyse untersucht das Potential der stofflichen gegenüber der bisher dominierenden energetischen Verwertung von Altholz hinsichtlich Einsparung von Treibhausgasen und Ressourcen. 

Projektablauf

Im Projekt werden in einem ersten Schritt die UV/VIS-Spektren, Fluoreszenzspektren und Fluoreszenzabklingzeiten von idealen Holzproben und realen Altholzproben, mit einem Fluoreszenzspektrophotometer vermessen. Aus der Evaluation der gemessenen Daten soll dann die optimale Anregungswellenlänge definiert werden. Im Anschluss werden die Hölzer mit der optimalen Anregungswellenlänge und dem FD-FLIM-Verfahren untersucht. Die Auswertung der Daten soll zeigen, ob eine Identifikation der Holzart mit der FD-FLIM-Methodik möglich ist. Eine begleitende Nachhaltigkeits-Analyse untersucht das Potential der stofflichen gegenüber der bisher dominierenden energetischen Verwertung von Altholz hinsichtlich Einsparung von Treibhausgasen und Ressourcen.

Innovation

Durch die Entwicklung eines technisch umsetzbaren Messverfahrens, mit dem Holzarten identifiziert und sortiert werden können, wäre es möglich  Altholz als Rohstoffquelle zu erschließen.  Das Altholzaufkommen ist in den letzten zehn Jahren stetig gestiegen, wobei der stoffliche Nutzungsanteil verhältnismäßig langsam zunimmt.  Eine stoffliche Verwertung von charakterisiertem Altholz bietet verschiedene Nutzungsmöglichkeiten (z.B. Verpackung, Bioraffiniere), steigert den Marktwert, reduziert die Umweltwirkungen und schont Ressourcen.

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