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Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie (Biologie IV) durchgeführt. Die Weltmeere sind von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die als Anpassung an bestimmte Lebensräume die Fähigkeit zur Produktion bestimmter Naturstoffe auf Basis von erneuerbaren Substraten entwickelt haben. Diese Naturstoffe können als Ersatz für synthetische Verbindungen aus fossilen Rohstoffen von großem Interesse für die Biotechnologie und Bioökonomie sein. Biotenside stellen ein gutes Beispiel für solche wertvollen Verbindungen dar. Viele marine Mikroorganismen, besonders solche, die auf den Abbau von Erdöl spezialisiert sind, produzieren Biotenside, sind jedoch bislang kaum als Produktionsstämme zur Anwendung gekommen. Dazu zählt das in der Nordsee entdeckte Bakterium Alcanivorax borkumensis. Das Projekt GlycoX vereint das Know-how von drei Forschungsgruppen, um die Biosynthese von Biotensiden durch A. borkumensis für die Biotechnologie nutzbar zu machen. Das Projekt zielt darauf ab, (1) Fermentationsstrategien für die Herstellung von Glykolipiden durch A. borkumensis zu entwickeln, (2) deren bislang unbekannten Biosyntheseweg aufzuklären, (3) durch Transfer der entsprechenden Gene die rekombinante Produktion in dem Bakterium Pseudomonas putida zu ermöglichen und die Herstellung maßgeschneiderter Tenside zu erlauben, und (4) die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der neuen Glykolipide zu ermitteln. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf Anwendungen der Biotenside mit Auswirkungen auf die Umwelt, wie die Entfernung von Öl- und Polymerverschmutzungen sowie die Verwendung in Agrochemikalien. GlycoX entwickelt Strategien zur Produktion neuartiger Glykolipide sowie zur molekularbiologischen Programmierung von Bakterien, die z.B. für die Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden können.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO) durchgeführt. Die Weltmeere sind von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die als Anpassung an bestimmte Lebensräume die Fähigkeit zur Produktion bestimmter Naturstoffe auf Basis von erneuerbaren Substraten entwickelt haben. Diese Naturstoffe können als Ersatz für synthetische Verbindungen aus fossilen Rohstoffen von großem Interesse für die Biotechnologie und Bioökonomie sein. Biotenside stellen ein gutes Beispiel für solche wertvollen Verbindungen dar. Viele marine Mikroorganismen, besonders solche, die auf den Abbau von Erdöl spezialisiert sind, produzieren Biotenside, sind jedoch bislang kaum als Produktionsstämme zur Anwendung gekommen. Dazu zählt das in der Nordsee entdeckte Bakterium Alcanivorax borkumensis. Das Projekt GlycoX vereint das Know-how von drei Forschungsgruppen, um die Biosynthese von Biotensiden durch A. borkumensis für die Biotechnologie nutzbar zu machen. Das Projekt zielt darauf ab, (1) Fermentationsstrategien für die Herstellung von Glykolipiden durch A. borkumensis zu entwickeln, (2) deren bislang unbekannten Biosyntheseweg aufzuklären, (3) durch Transfer der entsprechenden Gene die rekombinante Produktion in dem Bakterium Pseudomonas putida zu ermöglichen und die Herstellung maßgeschneiderter Tenside zu erlauben, und (4) die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der neuen Glykolipide zu ermitteln. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf Anwendungen der Biotenside mit Auswirkungen auf die Umwelt, wie die Entfernung von Öl- und Polymerverschmutzungen sowie die Verwendung in Agrochemikalien. GlycoX entwickelt Strategien zur Produktion neuartiger Glykolipide sowie zur molekularbiologischen Programmierung von Bakterien, die z.B. für die Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden können.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Biologie, Forschungszentrum Jülich, Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich durchgeführt. Die Weltmeere sind von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die als Anpassung an bestimmte Lebensräume die Fähigkeit zur Produktion bestimmter Naturstoffe auf Basis von erneuerbaren Substraten entwickelt haben. Diese Naturstoffe können als Ersatz für synthetische Verbindungen aus fossilen Rohstoffen von großem Interesse für die Biotechnologie und Bioökonomie sein. Biotenside stellen ein gutes Beispiel für solche wertvollen Verbindungen dar. Viele marine Mikroorganismen, besonders solche, die auf den Abbau von Erdöl spezialisiert sind, produzieren Biotenside, sind jedoch bislang kaum als Produktionsstämme zur Anwendung gekommen. Dazu zählt das in der Nordsee entdeckte Bakterium Alcanivorax borkumensis. Das Projekt GlycoX vereint das Know-how von drei Forschungsgruppen, um die Biosynthese von Biotensiden durch A. borkumensis für die Biotechnologie nutzbar zu machen. Das Projekt zielt darauf ab, (1) Fermentationsstrategien für die Herstellung von Glykolipiden durch A. borkumensis zu entwickeln, (2) deren bislang unbekannten Biosyntheseweg aufzuklären, (3) durch Transfer der entsprechenden Gene die rekombinante Produktion in dem Bakterium Pseudomonas putida zu ermöglichen und die Herstellung maßgeschneiderter Tenside zu erlauben, und (4) die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der neuen Glykolipide zu ermitteln. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf Anwendungen der Biotenside mit Auswirkungen auf die Umwelt, wie die Entfernung von Öl- und Polymerverschmutzungen sowie die Verwendung in Agrochemikalien. GlycoX entwickelt Strategien zur Produktion neuartiger Glykolipide sowie zur molekularbiologischen Programmierung von Bakterien, die z.B. für die Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden können.

Teilprojekt: Auslegung der Fermenter und Scale-up

Das Projekt "Teilprojekt: Auslegung der Fermenter und Scale-up" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EKATO Rühr- und Mischtechnik GmbH durchgeführt. Herausforderungen, die es für die Etablierung von fermentativen Prozessen zu bewältigen gilt, sind neben Stamm- und Medienoptimierung, das fluiddynamische Verhalten des vorliegenden Mehrphasensystems (fest, flüssig und gasförmig) und damit Inhomogenität zu charakterisieren. Zudem sind Vorgänge, die zu Inhomogenität führen, wie z.B. der Einfluss der Kompressibilität des zellulären Materials bei der Fest-Flüssig Trennung, bisher nicht oder unzureichend betrachtet. Grundsätzlich wird Inhomogenität, durch z.B. verschlechterte Mischung beim Scale-up, negativ behaftet, da die Produktivität, insb. der Mikroorganismen, beeinflusst wird. Jedoch ist es auch denkbar, dass eine gezielt eingestellte Inhomogenität Vorteile bringt. Neigt ein System z.B. zum Schäumen, so könnte durch 'gezieltes schlechteres' Einstellen der Gasverteilung oder dem Leistungseintrag im Fermenter die Schaumbildung geregelt werden. Daraus ergibt sich die Frage, ob Inhomogenität in Mehrphasensystemen nicht auch unentdeckte Potentiale für das Prozessdesign bzw. die Apparateentwicklung birgt. Im beantragten Projekt soll dies betrachtet und Inhomogenität hinsichtlich ihres Schadens oder Nutzens untersucht werden. Um den nötigen Detailierungsgrad auf Prozessebene und die Basis der virtuellen Prozessentwicklung zu schaffen werden geeignete Multiskalen-Modelle, die Fluiddynamik, Populationsbilanzen und Stoffwechselmodelle der Zelle verknüpfen, sowie Kompartment-Modelle zur Abstraktion komplexer Prozesse entwickelt. Dazu liefern eingesetzte Messtechnik und systematische Experimente, in verschiedenen Maßstäben und mit variierenden Prozessbedingungen, die nötige Stoff- und Prozessdatenbasis. Das im Projekt generierte Verständnis am Beispiel der technologisch herausfordernden Produktion von stark schäumenden Biotensiden birgt enormes Potential zur Energie- und Ressourceneinsparung durch präzise Prozess- und Apparateauslegung und steigert damit die Wettbewerbsfähigkeit von biotechnischen Produkten.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik, Professur für Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness durchgeführt. Aufgrund der absehbaren Verknappung fossiler Ressourcen und des Klimawandels ist eine Abkehr von erdölbasierten Rohstoffen hin zu erneuerbaren Edukten unvermeidlich. Um diese Herausforderung zu bewältigen, bietet die Weiße Biotechnologie eine vielversprechende Möglichkeit, indem sie Mikroorganismen, die nachwachsende Rohstoffe verstoffwechseln, optimiert und mit effizienten Prozessen abstimmt. Eine Klasse von hochwertigen Produkten, die von Mikroorganismen produziert werden können, sind nachhaltige Biotenside wie Rhamnolipide. Die Verfahren zum Erhalt solcher Produkte werden gewöhnlich in Fermentern im großen Produktionsmaßstab durchgeführt. Die Trennung und Reinigung von Produkten aus Fermentationsmedien führt jedoch zu neuen Herausforderungen für Verfahrensingenieure hinsichtlich der Produktreinheit, Biokompatibilität und ökonomischer sowie ökologischer Machbarkeit. Um diese Einschränkungen zu überwinden, sind in-situ Produktabtrennungstechnologien eine gute Möglichkeit, um solche Verfahren zu verbessern. Beitrag des TIM zum Projekt: Aus Sicht des Technologie- und Innovationsmanagements tragen wir zu folgenden Forschungsfeldern bei: Kartierung der Wissensgrundlage der Anwendungsgebiete von Rhamnolipiden. - Unter Einbeziehung von Publikationen und Patentdaten wird eine Analyse der potentiellen Marktsektoren von Rhamnolipiden durchgeführt. Basierend auf diesen Analysen können wir zum einen das Ausbreitungspotential der Anwendungsgebiete von Rhamnolipiden in verschiedenen Industriezweigen abschätzen und zum anderen die Wissensgrundlage hinter der Entwicklung und Produktion von Rhamnolipiden analysieren. Analyse der entstehenden Wertschöpfungsketten: Vom Rohstoff bis zum Endverbraucher von Rhamnolipiden - Auf Grundlage wissenschaftlicher Literatur und Patentanalyse werden selektiv Produkte ausgewählt, welche Rhamnolipide enthalten, um die entstehende Wertschöpfungskette zu verstehen. Es werden Experteninterviews mit den Mitgliedern der industriellen Steuerungsgruppen sowie den Mitgliedern der Wertschöpfungskette geführt, um den vorteilhaftesten Markt und die besten Kunden für Produkten zu ermitteln, die Rhamnolipide enthalten. Technologietransfer: Von wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Produktanwendungen von Rhamnolipiden - Dieser Teil betrifft die Frage, wie diese Technologie von der Grundlagenforschung auf den Markt gebracht werden kann. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf dem richtigen organisatorischen Ansatz, um zu verstehen, was erforderlich ist, um den neuen Ansatz in kommerzielle Anwendungen zu übertragen. Auf Grundlage der Experteninterviews mit den Mitgliedern der industriellen Steuerungsgruppe und der Fallstudien können wir Entwicklungs- und Vermarktungsstrategien für diese besondere Prozessinnovation bestimmen. (Text gekürzt)

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Tenside sind ein wichtiger Bestandteil unseres täglichen Lebens die weit über Applikationen im Hygienebereich hinausgehen, über Funktionen in der Lebensmittel-Industrie, Zusatzstoffe für Treibstoffe, bis hin zu Verbindungen mit antibiotischer Wirkung. Unser Ziel ist es verstärkt Tenside die auf Erdöl basieren durch bio-basierte Tenside abzulösen. Zentral ist hier die Entwicklung neuer Enzyme und Mikroorganismen für effiziente Biotensid-Produktion, sowohl für neu zu identifizierende, wie auch für bereits Bekannte bio-basierte Tenside. Wesentlich ist hierbei dass zelluläre Prozesse für die Bioproduktion aufgeklärt werden um über 'metabolic Engineering' optimierte Stämme herzustellen, sowohl in Bezug auf Stabilität, Stress-Resistenz und Produktivität, sowie Enzyme über evolutionäre Methoden optimiert werden um verbesserte Tenside enzymatisch herzustellen. Innovative Prozesse in der Aufreinigung von bio-basierten Tensiden über Membranprozesse, Scale up und Recycling von Biokatalysatoren sind wesentliche weitere Aufgaben in BioSurf. Dies wird in fünf technischen Arbeitspaketen umgesetzt, welche die gesamte Wertschöpfungskette abdecken.

Teilprojekt 8

Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FESTO AG & Co. KG durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DALLI-WERKE GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt 14

Das Projekt "Teilprojekt 14" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pfeifer & Langen GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt 9

Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

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