Von der Ermittlung des Zellinventars durch –Omics-Technologien über die Synthetische Biologie und die Stammentwicklung bis zum industriellen biotechnologischen Prozess inklusive des Downstream Processing
HemiCoat untersucht und bewertet Methoden der Aufwertung von Hemicellulose-Nebenprodukten aus Holz zur Gewinnung hochwertiger Chemikalien für nachhaltige Beschichtungen, Klebstoffe und funktionalisierte Zusatzstoffe. Ziel ist es, die Rückgewinnung der Hemicellulose aus der Verarbeitung von Biomasseresten und die Verwendung ihrer Bausteine als Vorläufer für Synthesen u.a. von Beschichtungen ökologisch und ökonomisch zu bewerten. Hierzu wird Xylose aus unterschiedlichen Hemicellulose-Trennverfahren gewonnen und zu Itaconsäure fermentiert. Diese wird im letzten Schritt der Prozesskette chemisch modifiziert, um bio-basierte Alternativen zu traditionellen erdölbürtigen Klebstoffen und Beschichtungen herzustellen.
Entwicklung einer zukunftsweisenden Plattform zur Hochertragsproduktion von Biochemikalien auf der Basis von bereits entwickelten Corynebacterium glutamicum-Stämmen deren Wachstum durch einen neuartigen Zentralstoffwechselweg an die stöchiometrischer Hochausbeute-Umsetzung von Zuckern aus landwirtschaftlichen Nebenströmen gekoppelt ist.
Durch neue Ansätze im Bioprozess- und Stoffwechsel-Engineering werden die Stämme in Bezug auf Ausbeute, Geschwindigkeit, Robustheit und Maßstab optimiert. Darüber hinaus wird das Produktportfolio erweitert, um die wirtschaftliche Attraktivität der Plattform insgesamt zu erhöhen.
Begleitende Analysen und Bewertungen sowie die Beratung durch einen Industriebeirat mit passgenauer Fachexpertise unterstützen eine marktorientierte Technologieentwicklung.
Um Biogasanlagen als wichtige Säule der Energiewende auch nach Auslaufen der jeweiligen EEG-Förderung zu erhalten oder sogar auszubauen, ist es erforderlich, neue Wertschöpfungsketten für Biogasanlagen zu entwickeln. Im BiogasanlagePLUS-Vorprojekt Systemauswahl sollen konkrete technische Lösungen für verschiedene biotechnologische Produktionssysteme zur CO2-Verwertung erarbeitet und in detaillierte Projektvorschläge und Empfehlungen überführt werden, welche in entsprechenden abgestimmten Folgeprojekten implementiert werden.
Im Rahmen des Projekts wurde ein Unterauftrag wie folgt vergeben:
Auftraggeber: DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main
Beauftragtes Unternehmen: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung
Verfahrensart: Verhandlungsvergabe ohne Teilnahmewettbewerb
Art der Leistung: Szenarioanalyse zur Identifizierung von konsistenten Umsetzungsvarianten zur biotechnologischen CO2-Verwertung im Umfeld einer Biogasanlage
Umfang der Leistung: 44.000 € zzgl. gesetzl. Ust.
Zeitraum der Leistungserbringung: März 2023 - Dezember 2023
CAFIPLA will unlock the potential of currently un(der)used biogenic waste streams (further referred to as bio-waste) as feedstock for the bio-economy by implementing an innovative and pragmatic approach to biomass pre-treatment. As opposed to the current bio-economy schemes dominated by sugar-based transformations, the CAFIPLA project relies on the combination of a Carboxylic Acid Platform (CAP) and Fibre Recovery Platform (FRP), to valorise biomass into biochemicals, bioproducts, feed and biomaterials. The CAFIPLA project will research and implement new value chains using heterogeneous biowaste as input, relying on the expertise of the 13 project partners.
Auf Basis eines weithin in der Industrie eingesetzten Mikroorganismus soll eine innovative Plattform zur Produktion wirtschaftlich relevanter Chemikalien geschaffen werden, die - im Vergleich zu bestehenden Systemen - deutlich höhere Ausbeuten und Konversionsraten ermöglicht. Der Organismus wird dazu befähigt, Lignocellulosezucker aus landwirtschaftlichen Abfällen zu metabolisieren und über einen neuartigen synthetischen Stoffwechselweg in Basis- und Feinchemikalien umzuwandeln. Hierfür wird der Zentralstoffwechsel grundlegend verändert und eine direkte Kopplung von Wachstum und Bioproduktion ermöglicht. Im Rahmen des Projektes werden auch Maßstabvergrößerung sowie Produkttrennung vorangetrieben und damit Industrie-relevante Voraussetzungen geschaffen. Die projektbegleitende Analyse von z.B. Märkten, Technologien und Umweltauswirkungen sowie die Einbindung von Industrievertretern und Anwendern, garantieren eine maßgeschneiderte Entwicklung von Prozessen und Produkten.
KMUs aus z.B. den Bereichen der Agrar- / Forstwirtschaft und der chemischen Industrie, sollen über ein im Rahmen des Projekts zu entwickelndes Multikriterien-Systems Hilfestellung für Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen erhalten. Auch Wissenschaftler sollen durch das Tool bei der Ausrichtung ihrer Forschungs- und Entwicklungsprojekte unterstützt werden können. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug soll sich von bestehenden Werkzeugen dadurch unterscheiden, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden - die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können - leicht in der Praxis anwendbar ist aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt.