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Partner D

Das Projekt "Partner D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt. Durch effiziente Umwandlung der Biomasse in integrierten Bioraffinerien können Pflanzen und biologische Abfallstoffe in ihrer Multifunktionalität als Energie- und Rohstofflieferanten nutzbar gemacht werden. Eine der Schlüsselaufgaben ist dabei die Nutzung einer möglichst großen Anzahl der in Lignocellulose enthaltenden Rohstoffe. Lignocellulose umfasst die drei Stoffgruppen Hemicellulose, Cellulose und Lignin, die sich in ihrem Reaktionsverhalten erheblich unterscheiden. Das zentrale technologische Anliegen im Modul II von BIORAFFINERIE2021-Phase I war der Aufschluss der Lignocellulose und die Abtrennung der Hydrolyse- und Fermentationsprodukte mit umweltfreundlichen bzw. umweltneutralen Hilfsmitteln (Wasser, Hochdruck, Temperatur, Biokatalysatoren) zu Einfachzuckern und weiteren Chemikalien. Es wurde eine Gesamtkette zur Produktion von Bioethanol realisiert. Während des Projektfortschritts hat sich herausgestellt, dass ein besonderes industrielles Interesse an der Nutzung des anfallenden Lignins besteht. Lignin ist nach der Cellulose das mengenmäßig wichtigste organische Polymer auf der Erde und macht 30Prozent des nicht-fossilen organischen Kohlenstoffes aus. Generelles Ziel von BIORAFFINERIE2021-Phase II 'Erweiterung der nutzbaren Biomasseressourcen' ist die Optimierung des Gesamtprozesses der Lignocellulose-basierten Bioraffinerie zur Gewinnung der Wertstoffe Lignin und Xylose. Aufbauend auf den im bisherigen Projektverlauf gewonnenen Ergebnissen hier die Produktion und experimentelle Untersuchung von Lignin für den Einsatz in Klebemassen im Vordergrund stehen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NORDSEE GmbH durchgeführt. Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und/oder essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.

Teilvorhaben 1: TUC

Das Projekt "Teilvorhaben 1: TUC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Metallurgie durchgeführt. Überschussenergie in Form von Strom aus regenerativer Produktion, der mit relativ geringer und variierender Verfügbarkeit anfällt, soll flexibel und hoch effizient in einem 'Power to Heat' Prozess wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden. Im Rahmen dieses Projektes soll ein existierendes Konzept im Detail weiterentwickelt, theoretisch validiert und mit Unternehmen der Stahlindustrie und des Anlagenbaus auf die Machbarkeit in der betrieblichen Praxis hin diskutiert werden. Dieses Konzept sieht vor, dass relativ kurzfristig anfallender überschüssiger Strom dazu genutzt wird, das im Abgas eines Hochofens enthaltene CO 2 mit Hilfe der umgekehrten Boudouard-Reaktion zu CO umzusetzen. Zu diesem Zweck wird eine Kohleschüttung in einem entsprechenden Reaktor (E-Power-Konverter) mit dem vorhandenen überschüssigen Strom auf Temperaturen größer als 1000 Grad Celsius aufgeheizt und das Abgas des Hochofens über diese Kohleschüttung geleitet werden. Durch die umgekehrte Boudouard-Reaktion wird das CO 2 zu einem hochwertigen, für die Einleitung in den Hochofen geeignetem Gas aufgewertet werden. Das Gas könnte aber auch in anderen Bereichen eines integrierten Hüttenwerkes verwendet werden. Bei fehlendem Überschussstrom wird der Hochofen in konventioneller Weise betrieben. Neben Kohle soll auch die Verwendung zusätzlicher Reststoffe wie Klärschlamm, hydrothermale Kohle und Bioreststoffe getestet werden. 1. Energetische Bilanzierung des Hochofenprozesses auf der Basis realer Betriebsdaten. 2. Massen- und Energiebilanz eines E-Power-Konverters auf der Basis realer Abgasmengen von Hochöfen. 3. Durchführung von Laborversuchen. 4. Identifikation wesentlicher Problemfelder bei einer großtechnischen Umsetzung. 5. Ermittlung der Potentiale verschiedener Brennstoffe inkl. von Bioreststoffen.

Stoffstrom-Konzept für nativ-organische Rückstände in Schleswig-Holstein

Das Projekt "Stoffstrom-Konzept für nativ-organische Rückstände in Schleswig-Holstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ökopol Institut für Ökologie und Politik GmbH durchgeführt.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Bioverfahrenstechnik durchgeführt. PHAtex konzentriert sich auf die Entwicklung einer vollständigen grünen Prozesskette zur Herstellung neuartiger, flexibler und biologisch abbaubarer Textilfilamente aus Polyhydroxyalkanoaten (PHA). Das Endziel des Projekts ist es, einen PHA-Produktionsprozess zu entwickeln, mit dem eine Markteinführung von unter 2 Euro /kg realisiert werden könnte. Durch die flexible Verwendung von regional verfügbaren Rohstoffen wird der Prozess unabhängig von Preisschwankungen einzelner Rohstoffe, die durch saisonale Verfügbarkeiten oder steigende Nachfrage aus anderen Branchen ausgelöst werden. Die PHA-Produktion soll darüber hinaus auf lokal verfügbare biogene Roh- und Reststoffe umgestellt werden.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bremerhaven, Bachelorstudiengang Lebensmitteltechnologie , -wirtschaft durchgeführt. Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und/oder essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung durchgeführt. Weltweit stagnierender Fischfang sowie eine zunehmende Nachfrage nach Fischprodukten führten in den vergangenen Jahrzehnten zu einem exponentiellen Anstieg der Aquakulturproduktion. Um negative Auswirkungen für Mensch, Tier und Umwelt so gering wie möglich zu halten, ist es wichtig, eine tier- und standortgerechte sowie eine nachhaltige Produktion anzustreben. Einen wichtigen Aspekt hierbei stellen die eingesetzten Futtermittel dar, die bisher hohe Anteile an Fischmehl und Fischöl enthalten. Gerade das Bestreben nach Nachhaltigkeit ließe sich durch einen verstärkten Einsatz pflanzlicher Rohstoffe beim Fischfutter hervorragend unterstützen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll deshalb das Potential von pflanzlichen Reststoffen aus der Ölgewinnung als Futtermittelzutat für Salmoniden untersucht werden. Dazu zählen anfallende Presskuchen bei der Gewinnung von z. B. Sonnenblumenöl oder Rapsöl. Diese Reststoffe fallen in großen Mengen äußerst kostengünstig bei der heimischen Produktion an und enthalten bedeutende Konzentrationen an wertgebenden Inhaltsstoffen wie Proteine, Lipide und natürliche Antioxidantien. Die Herausforderung in dem Forschungsprojekt besteht darin, Prozessparameter und Rezepturen für die neuen Rohstoffe anzupassen und zu optimieren. Sowohl der Rohfaser- als auch der Polyphenolgehalt der verarbeiteten Presskuchen haben hier einen großen Einfluss. Sie können durch Fraktionierungsschritte verändert werden. Für die Herstellung von Fischfutterpellets soll das Extrusionsverfahren derart angepasst werden, dass stabile Pellets mit spezifischen Eigenschaften entstehen. Dabei sind die technologischen und nutritiven Eigenschaften sowie die Akzeptanz der Futtermittel von entscheidender Bedeutung. Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, reststoffbasierte Futtermittel zu entwickeln, welche den aktuellen Anforderungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Tiergesundheit, Produktionseffizienz und Produktqualität entsprechen.

Fg. Agrartechnik in den Tropen und Subtropen der Universität Hohenheim

Das Projekt "Fg. Agrartechnik in den Tropen und Subtropen der Universität Hohenheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Die Agroindustrie Afrikas konzentriert sich üblicherweise auf die Herstellung einzelner Produkte. Nebenprodukte entlang der Prozesskette werden als Abfall verworfen, was die Effizienz reduziert und Umweltprobleme nach sich zieht. Ein Wertschöpfungsnetz-Ansatz kann die Ressourcennutzung und landwirtschaftliche Renditen verbessern. Im Verbundprojekt BiomassWeb analysiert dieses Arbeitspaket potentielle Innovationen in Nachernte-Technologien und im Transport. Die Eigenschaften verschiedener Biomasse-Fraktionen (z.B. Stärke, Amylase/Amylopektin, Ballaststoffe, Zuckert; Futterwert, Energiegehalt, etc.) werden im Labor untersucht und durch die systematische Analyse derzeitiger und potentielle Pfade für eine intensivierte Wertschöpfung von Maniok und Kaffee. Veredelungsmethoden (Hydrothermal, Fermentation und Extraktion) werden im Labormaßstab entwickelt. Die Integration von Vor- und Nachterntesystemen wird im Hinblick auf verbesserte Nährstoffkreisläufe und wirtschaftliche Effizienz in einem partizipativen Forschungsansatz mit landwirtschaftlichen Genossenschaften in Äthiopien und Ghana erarbeitet und erprobt.

Teilvorhaben 2: UDE

Das Projekt "Teilvorhaben 2: UDE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Institut für Technologien der Metalle, Lehrstuhl Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung durchgeführt. Überschussenergie in Form von Strom aus regenerativer Produktion, der mit relativ geringer und variierender Verfügbarkeit anfällt, soll flexibel und hoch effizient in einem 'Power to Heat' Prozess wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden. Im Rahmen des Projektes E-Power-Konverter soll ein existierendes Konzept im Detail weiterentwickelt, theoretisch validiert und mit Unternehmen der Stahlindustrie und des Anlagenbaus auf die Machbarkeit in der betrieblichen Praxis hin diskutiert werden. Dieses Konzept sieht vor, dass relativ kurzfristig anfallender überschüssiger Strom dazu genutzt wird, das im Abgas eines Hochofens enthaltene CO2 mit Hilfe der umgekehrten Boudouard-Reaktion zu CO umzusetzen. Zu diesem Zweck wird eine Kohleschüttung in einem entsprechenden Reaktor (E-Power-Konverter) mit dem vorhandenen überschüssigen Strom auf Temperaturen größer als 1000 Grad C aufgeheizt und das Abgas des Hochofens über diese Kohleschüttung geleitet. Durch die umgekehrte Boudouard Reaktion wird das CO2 zu einem hochwertigen, für die Einleitung in den Hochofen geeignetem Gas aufgewertet. Das Gas könnte auch in anderen Bereichen eines integrierten Hüttenwerkes verwendet werden. Bei fehlendem Überschussstrom wird der Hochofen in konventioneller Weise betrieben. Neben Kohle soll auch die Verwendung zusätzlicher Reststoffe wir Klärschlamm, hydrothermale Kohle und Bioreststoffe getestet werden. Hierzu wird auf Basis realer Betriebsdaten eine Massen- und Energiebilanz des Hochofenprozesses und des Hochofenprozesses in Kombination mit einem E-Power-Konverter aufgestellt. Im Rahmen von Laborversuchen werden wesentliche Problemfelder bei einer großtechnischen Umsetzung identifiziert.

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