Von der Ermittlung des Zellinventars durch –Omics-Technologien über die Synthetische Biologie und die Stammentwicklung bis zum industriellen biotechnologischen Prozess inklusive des Downstream Processing
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.
Wie unterscheiden sich verschiedene Züchtungsmethoden? Wie funktioniert Genome Editing? Und was ist eine Hybridzüchtung? Das DECHEMA-Faktenpapier „Züchtung von Nutzpflanzen“ stellt den aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand vor.
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.
Wie lässt sich aus dem Zusammenspiel von erneuerbarer Energie und Biotechnologie die Bioökonomie voranbringen? Damit befasst sich das neue DECHEMA-Positionspapier „Die Bioelektrosynthese als essentieller Baustein der Bioökonomie“. Die Autoren des DECHEMA-Arbeitskreises Elektrobiotechnologie stellen darin Entwicklung und Konzepte vor, skizzieren den Stand der Technik und beschreiben den Forschungsbedarf sowohl bei enzymatischen als auch mikrobiellen Elektrosynthesen.
Der diesjährige DECHEMAX-Schülerwettbewerb hat einen Nerv getroffen: Noch bevor Schüler zum ersten Mal in Deutschland für „Fridays for Future“ auf die Straße gingen, regten die Wettbewerbsfragen die Teilnehmenden zum Recherchieren und Nachdenken an. Rund ums Thema Mobilität ging es u. a. um die Emissionen von Flugreisen, Elektromobilität und Power-to-X. Beim DECHEMA-Tag erhielten die Sieger ihre Preise und sprachen mit uns über ihre Teilnahme am Wettbewerb.
2. überarbeitete Auflage
Der in der Empfehlung beschriebene Escherichia coli-Modellprozess ermöglicht es, die biologische Leistungsfähigkeit eines Systems zu charakterisieren. Der standardisierte Prozess hat zum Ziel, die Leistung von Bioreaktoren, insbesondere Single-Use-Bioreaktoren, zu bestimmen und deren Eignung für mikrobielle Anwendungen zu bewerten. Da mikrobielle Prozesse hohe Anforderungen an das Bioreaktorsystem in Bezug auf den Sauerstofftransfer stellen, kommt diesem eine besondere Bedeutung zu; ebenfalls wichtig ist die Wärmeabfuhr.
Das zugehörige Excel-Tool bietet die Möglichkeit einer standardisierten und einheitlichen Versuchsauswertung, damit ein bioreaktorsystemübergreifender Vergleich ermöglicht wird. Die Berechnung, beispielsweise des volumenbezogenen Stoffübergangskoeffizienten, erfolgt nach Eingabe der Rohdaten automatisch. Empfehlung und Excel-Tool wurden von der Arbeitsgruppe „Single-Use Microbial“ der DECHEMA-Fachgruppe „Single-Use-Technologie in der biopharmazeutischen Produktion“ entwickelt.
Ab Herbst 2019 Weiterbildungen zu Mitarbeiterführung, Projektmanagement, Management-Tools für effiziente Prozesse sowie Analyse und Optimierung mit statistischen Modellen
Die ProcessNet-Fachgruppe Aus- und Fortbildung in der Verfahrenstechnik hat einen überarbeiteten Qualifikationsrahmen für Studiengänge und Promotionen in der Verfahrenstechnik, im Bio- und Chemieingenieurwesen vorgelegt. Die Empfehlungen für Universitäten und Hochschulen für angewandte Wissenschaften sollen beim Aufbau und der Weiterentwicklung von Studiengängen herangezogen werden und sicherstellen, dass die Studierenden unverzichtbare ingenieurwissenschaftliche Kernkompetenzen erwerben.