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[[Bild:Lignin structure.svg|mini|hochkant=1.4|Beispiel einer möglichen Ligninstruktur]]
Die '''Lignocellulose''' (von {{laS|lignum}} „Holz“) bildet die [[Zellwand]] verholzter Pflanzen und dient ihnen als Strukturgerüst. [[Hemicellulose]]n und vor allem [[Cellulose]] bilden zunächst ein Gerüst, in das beim Vorgang der [[Verholzung]] ([[Lignifizierung]]) nachträglich das [[Lignin]] eingelagert wird.

== Molekularer Aufbau ==
[[Bild:Cellulose Haworth.svg|mini|Darstellung eines Cellulosemonomers (β-[[Glucose]]) in der [[Haworth-Formel|Haworth-Schreibweise]].]]
Lignocellulose besteht aus den faserartigen Stoffen Cellulose und Hemicellulose, die von Lignin umgeben sind, das als Füllstoff und Bindemittel fungiert.<ref>Stichwort ''Lignocellulose.'' In: ''Herder-Lexikon der Biologie.'' Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg 2003, ISBN 3-8274-0354-5.</ref>

[[Cellulose]] ist ein langgestrecktes [[Polymer]] aus zahlreichen β-1,4-glycosidisch verknüpften [[Glucose]]-[[Monomer]]en. Eine Vielzahl dieser Polymere wird zu [[Faser]]n mit teilweise kristallinen Bereichen zusammengelagert. Diese Fasern sind längs zum [[Xylem]] angeordnet und verleihen der Pflanze damit eine hohe Zug- und Biegefestigkeit.

[[Hemicellulose]] macht einen geringeren Anteil aus und ist weniger geordnet aufgebaut. Grund ist, dass dieses Polymer, bestehend aus verschiedenen [[Zucker]]n, auch verzweigende Verknüpfungen aufweist, die keine faserartige Anordnung erlauben.

[[Lignin]] besteht aus verschiedenen Typen von [[Phenylpropan]]en, die in das Cellulose-Hemicellulose-Gerüst eingelagert und zum Polymer Lignin verknüpft werden. Im Gegensatz zur Cellulose geht Hemicellulose mit der Komponente [[Ferulasäure]] des Lignin [[kovalente Bindung]]en ein, was die Auftrennung zur Umwandlung in Biokraftstoffe erschwert.

== Eigenschaften ==

Lignocellulose kann als [[Faserverbundmaterial]] angesehen und mit [[Stahlbeton]] verglichen werden. Während die Cellulose, vergleichbar der [[Stahl]]bewehrung, für Zug- und Biegefestigkeit sorgt, ist die Matrix aus Lignin, als Analogon zu [[Beton]], für die Druckfestigkeit verantwortlich. Wird ein Baum durch Wind belastet, sorgen die Cellulosefasern an der windzugewandten Seite für Zugfestigkeit. Auf der windabgewandten Seite verhindern die Lignineinlagerungen das Knicken der Fasern und sorgen für Druckfestigkeit.

Lignin ist durch seine dichte Struktur und Verknüpfung schlecht für [[Enzym]]e zugänglich und schützt die verholzte Pflanze so vor Schädlingen wie [[Pilze]]n und [[Bakterien]].

== Nutzung ==

Traditionell wird Lignocellulose in Form von Holz als Baustoff und Brennstoff genutzt.

Der Celluloseanteil wird zur [[Papierherstellung]] verwendet. Lignin ist dabei ein Abfall- und Störstoff, der in der verwendeten Lignocellulose in möglichst geringer Menge vorliegen sollte.

In verschiedenen Pilotprojekten wird versucht Lignocellulose aus [[Getreide]], [[Stroh]], [[Schilfrohr]], [[Holz]], [[Papier]] und cellulosehaltigen Abfällen, als [[Nachwachsende Rohstoffe|nachwachsenden Rohstoff]] für unterschiedliche chemische Grundstoffe zu verwenden. Insbesondere die phenylartigen Verbindungen im Lignin gelten als möglicher Rohstoff für die stoffliche Verwertung.<ref>B. Kamm, M. Kamm: ''Principles of biorefineries.'' In: ''[[Applied Microbiology and Biotechnology]]'' 64/2004, S. 137–145.</ref><ref>A. Uihlein: [https://netzwerk-lebenszyklusdaten.de/cms/webdav/site/lca/shared/Veranstaltungen/2006LcaWerkstatt/ArbeitsgruppeA/A6-Uihlein.pdf ''Die Lignocellulose-Bioraffinerie: Eine erste ökologische Bilanzierung.''] (PDF; 437 kB) Forschungszentrum Karlsruhe.</ref><ref>J. Puls, J. Schweinle: [https://www.nova-institut.de/news-images/20070810-05/qb2007_2.pdf ''Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie, Teilvorhaben 2: Holzaufschluss und Komponententrennung.''] (PDF; 1,8 MB) In: ''BFH-Nachrichten'' 2/2007.</ref>

Die Nutzung von Lignocellulose als Rohstoff für [[Biokraftstoff]]e wird mit der Produktion von Ligno[[cellulose-Ethanol]] angestrebt. Entsprechende Herstellungsverfahren befinden sich derzeit in Entwicklung bzw. der industriellen Erprobung.

== Literatur ==
* H. Yu u. a.: ''Microbial community succession and lignocellulose degradation during agricultural waste composting.'' In: ''Biodegradation'' 18/2007, S. 793–802. PMID 17308882.
* A. Berlin u. a.: ''Optimization of enzyme complexes for lignocellulose hydrolysis.'' In: ''Biotechnology and bioengineering'' 97/2007, S. 287–296. PMID 17058283.
* Nultsch, Wilhelm: ''Allgemeine Botanik.'' 10. Auflage. Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York 1996.
* [https://books.google.de/books?id=sVqkKwh8m_EC&pg=PA493&lpg=PA493&dq=pyrolyse%C3%B6l+verbrennung&source=web&ots=i2JwwsTHAL&sig=_fcWz1-bFkgDnaLL0CslCkMR3lE&hl=de&ei=giObSaySCpeg0AXXiuSyAg&sa=X&oi=book_result&ct=result#PPP1,M1 ''Energie aus Biomasse'', von Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann (als Google-Book)].

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Zellbiologie]]
[[Kategorie:Nachwachsender Rohstoff]]

Lignocellulose - Versionsgeschichte

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