Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bioeton Deutschland GmbH durchgeführt. Bei dem Teilprogramm 2 wurden biotechnologische Prozesse zur Produktion von Dicarbonsäuren (z.B. Äpfelsäure) entwickelt. Durch Upscaling werden diese Prozesse in der Phase II des Vorhabens erstmals in den Labormaßstab vergrößert. Als Ausgangstoff wird dabei das bei der Biodieselproduktion als Koppelprodukt anfallende Rohglycerin verwendet, für das es bisher keine Verwendung mit hinreichender Wertschöpfung gibt. In dieser Phase kooperieren die BRAIN AG, RWTH Aachen und Bioeton Deutschland GmbH bei der Entwicklung der Produktionsstämme zur Produktion von Dicarbonsäuren und bei der Entwicklung des Upscaling des Prozesses vom Mikromaßstab in den Labormaßstab und darüber hinaus. Die Bioeton Deutschland GmbH wird dabei das begonnene Langzeitmonitoring und die Bereitstellung des Rohglycerin fortsetzen. Zusätzlich soll in Kyritz ein kleiner Versuchsreaktor zum Upscaling zusammen mit der BRAIN AG in Betrieb genommen und optimiert werden. In der Biodieselanlage sollen verschiedene Standort getestet werden, um den optimalen Standort einer solchen Anlage innerhalb einer Industrieanlage zu finden.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Biberach, Institut für Angewandte Biotechnologie (IAB) durchgeführt. Biokatalytische Prozesse, die Enzyme nutzen um chemische Reaktionen effizient und ressourcenschonend zu betreiben, stellen einen wichtigen Teil der Biotechnologie dar, und werden bereits vielseitig z.B. für die Herstellung chemischer Produkte oder in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. An vielen enzymkatalysierten Reaktionen sind außer den Enzymen und den umzusetzenden Substraten, jedoch zusätzliche Cofaktoren (Coenzyme) beteiligt, meist um die Reaktion mit Energie in Form von ATP und/oder Reduktionskraft z.B. durch NAD(P)H zu versorgen. Diese Coenzyme, die oft teuer und chemisch kompliziert sind, werden in den Reaktionen verbraucht und müssen daher ständig neu zugesetzt werden, was den Betrieb erschwert und die ökonomische Bilanz verschlechtert. Zielsetzung des Projekts CORENZ ist es, diese Cofaktoren innerhalb eines zellfreien enzymatischen Systems zu regenerieren und dadurch Enzymsysteme nachhaltig und kostengünstiger in geschlossenen Kreisläufen betreiben zu können. Als Modelsystem wird die enzymatische Umsetzung von Acetat und CO2 zu Malat unter Verbrauch von ATP, Ferredoxin und NADPH untersucht. In letzter Zeit werden zellfreie enzymatische Verfahren vermehrt untersucht um das klimaschädliche Treibhausgas CO2 als Rohstoff für die Herstellung von chemischen Produkten zu nutzen. Durch das gewählte Reaktionsystem kann CO2 in einer organischen Dicarbonsäure fixiert werden, welche eine wichtige Plattformchemikalie für die chemische Industrie darstellt.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bioeton Deutschland GmbH durchgeführt. Teilprogramm 'DeICE+' der Innovationsallianz 'ZeroCarbFP' werden biotechnologische Prozesse zur Produktion des Flugzeugenteisungsmittels 1,2 Propandiol und einer Dicarbonsäure, die z.B. als Rohstoff in der Kunststoffherstellung dienen kann, entwickelt. Als Ausgangsstoff wird dabei das bei der Biodieselproduktion als Koppelprodukt anfallende Rohglycerin verwendet, für das es bisher keine Verwendung mit hinreichender Wertschöpfung gibt. In dieser Phase kooperieren die BRAIN AG, RWTH Aachen (Entwicklung von Produktionsstämmen, -Prozessen) sowie Bioeton Deutschland GmbH (Produktion innovativer abfallbasierter Kraftstoffe, Rohglycerin) bei der Entwicklung zweier Produktionsstämme: E. coli zur Produktion von 1,2 Propandiol und Ustilago zur Produktion einer Dicarbonsäure. Bioeton Deutschland GmbH engagiert sich A) hinsichtlich des Langzeit-Monitorings unterschiedlicher Rohglycerin-Chargen. Schwankungen sollen engmaschig per GC- und ICP-OES Analytik über den Beantragungszeitraum verfolgt werden. Zur Durchführung exakter Analysen der Koppelprodukte wurde bereits ein ICP-OES angeschafft. B) bei der Bereitstellung von Rohglycerin und der Chargenlogistik. Im Verlauf des Projekts wird ein dynamisch steigernder Bedarf an Rohglycerin von vielen Kleinstmengen (0.1 - 1 L) zu größeren Mengen (10 - 100 L) in der Prozessentwicklungsphase zur Verteilung an mehrere Projektpartner erwartet. C) hinsichtlich der Evaluierung von Möglichkeiten einer Integration der Rohglycerinverwertung in die Biodieselproduktion am Standort.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Westfalia Separator Group GmbH durchgeführt. Ziel ist es, ein technologisches Konzept zu entwickeln, das aus einer Kombination verschiedener integrierter Prozesse zur ganzheitlichen Nutzung mehrerer, verschiedenartiger Pflanzenrohstoffe besteht. Die integrierten Prozesse produzieren Energie, Chemikalien, Treibstoffe und Materialien für technische Anwendungen. Als Rohstoffe werden die Presssäfte der Ölpalme, Jatrophanuss und von Sweet Sorghum sowie alle Fruchtreste und die Bagasse eingesetzt. Folgende Zielprodukte und Anwendungsfelder sind zu nennen. Bernsteinsäure (für Hochleistungskunststoffe und grüne Lösungsmittel), Biodiesel (Biotreibstoff), Biogas (Erzeugung der Prozessenergie), Fasern und Proteine (biobasierter Materialien) sowie organischer Dünger (Rückführung der Nährstoffe auf Anbauflächen). Alle Prozeßschritte sollen in einer intelligenten Art und Weise verknüpft werden. Somit wird eine vollständige Nutzung der Pflanzenrohstoffe erreicht. Es wird Gebrauch gemacht von innovativer Bio- und Maschinentechnologie sowie von biokompatibler Chemie. Typische abfallerzeugende chemische Prozesschritte werden durch neuartige enzymatische und fermentative Prozessschritte ersetzt. Toxische und nicht bioabbaubare Chemikalien werden nicht eingesetzt. Das Resultat wird eine Abschätzung der Machbarkeit in Bezug auf technische, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte sein. Dieses Projekt fußt auf einschlägiger Erfahrung und auf Kenntnissen mehrerer Forschungs-und Industriepartner in Deutschland.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlanET Biogastechnik GmbH durchgeführt. Ziel ist es ein technologisches Konzept zu entwickeln, das aus einer Kombination verschiedener integrierter Prozesse zur ganzheitlichen Nutzung mehrerer, verschiedenartiger Pflanzenrohstoffe besteht. Die integrierten Prozesse produzieren Energie, Chemikalien, Treibstoffe und Materialien für technische Anwendungen. Als Rohstoffe werden die Presssäfte der Ölpalme, der Jatrophanuss und von Sweet Sorghum sowie alle Fruchtreste und die Bagasse eingesetzt. Folgende Zielprodukte und Anwendungsfelder sind zu nennen: Bernsteinsäure (für Hochleistungskunststoffe und grüne Lösemittel), Biodiesel (Biotreibstoff), Biogas (Erzeugung der Prozessenergie), Fasern und Proteine (biobasierte Materialen) sowie organischer Dünger (Rückführung der Nährstoffe auf Anbauflächen). Alle Prozessschritte sollen in einer intelligenten Art und Weise verknüpft werden. Somit wird eine vollständige Nutzung der Pflanzenrohstoffe erreicht. Es wird Gebrauch gemacht von innovativer Bio- und Maschinentechnologie sowie von biokompatibler Chemie. Typische abfallerzeugende chemische Prozessschritte werden durch neuartige enzymatische und fermentative Prozessschritte ersetzt. Toxische und nicht bioabbaubare Chemikalien werden nicht eingesetzt. Das Resultat wird eine Abschätzung der Machbarkeit in Bezug auf technische, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte sein. Dieses Projekt fußt auf einschlägiger Erfahrung und auf Kenntnissen mehrerer Forschungs- und Industriepartner in Deutschland und in Indonesien.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel ist es ein technologisches Konzept zu entwickeln, das aus einer Kombination verschiedener integrierter Prozesse zur ganzheitlichen Nutzung mehrerer, verschiedenartiger Pflanzenrohstoffe besteht. Die integrierten Prozesse produzieren Energie, Chemikalien, Treibstoffe und Materialien für technische Anwendungen. Als Rohstoffe werden die Presssäfte der Ölpalme, der Jatrophanuss und von Sweet Sorghum sowie alle Fruchtreste und die Bagasse eingesetzt. Folgende Zielprodukte und Anwendungsfelder sind zu nennen: Bernsteinsäure (für Hochleistungskunststoffe und grüne Lösemittel), Biodiesel (Biotreibstoff), Biogas (Erzeugung der Prozessenergie), Fasern und Proteine (biobasierte Materialen) sowie organischer Dünger (Rückführung der Nährstoffe auf Anbauflächen). Alle Prozessschritte sollen in einer intelligenten Art und Weise verknüpft werden. Somit wird eine vollständige Nutzung der Pflanzenrohstoffe erreicht. Es wird Gebrauch gemacht von innovativer Bio- und Maschinentechnologie sowie von biokompatibler Chemie. Typische abfallerzeugende chemische Prozessschritte werden durch neuartige enzymatische und fermentative Prozessschritte ersetzt. Toxische und nicht bioabbaubare Chemikalien werden nicht eingesetzt. Das Resultat wird eine Abschätzung der Machbarkeit in Bezug auf technische, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte sein. Dieses Projekt fußt auf einschlägiger Erfahrung und auf Kenntnissen mehrerer Forschungs- und Industriepartner in Deutschland und in Indonesien.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASA Spezialenzyme GmbH durchgeführt. Ziel ist es ein technologisches Konzept zu entwickeln, das aus einer Kombination verschiedener integrierter Prozesse zur ganzheitlichen Nutzung mehrerer, verschiedenartiger Pflanzenrohstoffe besteht. Die integrierten Prozesse produzieren Energie, Chemikalien, Treibstoffe und Materialien für technische Anwendungen. Als Rohstoffe werden die Presssäfte der Ölpalme, der Jatrophanuss und von Sweet Sorghum sowie alle Fruchtreste und die Bagasse eingesetzt. Folgende Zielprodukte und Anwendungsfelder sind zu nennen: Bernsteinsäure (für Hochleistungskunststoffe und grüne Lösemittel), Biodiesel (Biotreibstoff), Biogas (Erzeugung der Prozessenergie), Fasern und Proteine (biobasierte Materialen) sowie organischer Dünger (Rückführung der Nährstoffe auf Anbauflächen) Alle Prozessschritte sollen in einer intelligenten Art und Weise verknüpft werden. Somit wird eine vollständige Nutzung der Pflanzenrohstoffe erreicht. Es wird Gebrauch gemacht von innovativer Bio- und Maschinentechnologie sowie von biokompatibler Chemie. Typische abfallerzeugende chemische Prozessschritte werden durch neuartige enzymatische und fermentative Prozessschritte ersetzt. Toxische und nicht bioabbaubare Chemikalien werden nicht eingesetzt. Das Resultat wird eine Abschätzung der Machbarkeit in Bezug auf technische, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte sein. Dieses Projekt fußt auf einschlägiger Erfahrung und auf Kenntnissen mehrerer Forschungs- und Industriepartner in Deutschland und in Indonesien.
Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Molekulare Biowissenschaften durchgeführt. Konstruktion von Hefen zur C5-Zuckervergärung zur Produktion von Bioethanol und Malat/Fumarat Zur Produktion von Lignozellulose-Ethanol sollen rekombinante Pentose-vergärende Hefen für den industriellen Einsatz konstruiert werden. Hierfür soll das bestehende Know-how auf so genannte Industriehefestämme übertragen werden, welche sich durch eine deutlich höhere Robustheit, Stabilität und Produktivität gegenüber Laborstämmen auszeichnen. Die neuen Hefestämme sollen unter industriellen Bedingungen getestet und durch evolutive Strategien an diese weiter angepasst werden. Neben der Produktion von Bioethanol soll die Produktion von Malat und Fumarat als aus Biomasse herstellbare Funktionsbausteine ('Building Blocks') für chemische Synthesen entwickelt werden. Dazu sollen rekombinante Hefestämme hergestellt werden, die anstelle von Ethanol diese beiden Dicarbonsäuren produzieren. Dazu werden die Hefen mittel der Methoden des Metabolic und Evolutionary Engineerings genetisch modifiziert. Die Produktion von Malat bzw. Fumarat soll mit der Verwertung von Pentosezuckern und der Fermentation von lignocellulosischen Hydrolysaten kombiniert werden.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse durchgeführt. 2,5-Furandicarboxysäure (FDCA) ist eine biobasierende Alternative zur petrochemisch produzierten Terephtalsäure, welche zur Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrie verwendet wird. Somit besteht ein großer Markt für diese Plattformchemikalie. Der Fokus des beantragten Vorhabens liegt auf der Entwicklung von maßgeschneiderten Enzymen unter Nutzung der nicht-pathogenen Hefen Arxula adeninivorans und Hansenula polymorpha. Ziel ist die Enzymkatalyse der Reaktion von 5-Hydroxymethylfurfural/5-Hydroxymethylfurfurol (HMF/HMFOH) zu FDCA, eine Nutzung von Roh-HMF direkt aus der Synthese von Zuckern als Substrat (und/oder HMFOH) sowie die effiziente biotechnischen Umsetzung, um einen ökonomischem Gesamtprozess zu ermöglichen. Am IPK werden zwei Ansätze verfolgt: (1) Intrazelluläre bakterielle HMF-Oxidase (HMFO) und (2) gentechnologisch maßgeschneiderte Arylalkoholoxidase (AAOm), sowohl als Ganzzell-Katalyse als auch isoliert/immobilisiert. Der Ansatz mit der höchsten Effizienz wird weiterentwickelt und optimiert. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten, die Etablierung eines effektiven und robusten enzymatischen Katalyse-Prozesses wird von ASA durchgeführt. Der zusätzliche innovative Aspekt ist die Nutzung alternativer Substrate. Der Fermentationsprozess wird an verschiedene Zucker aus der Lignozellulose angepasst, die durch den Organosolv-Aufschluss am Fraunhofer CBP produziert werden. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Entwicklung eines wirtschaftlichen und nachhaltigen Verfahrens. Das ausgewählte Substrat für die Enzymkatalyse ist HMF (und/oder HMFOH). Daher ist dessen kostengünstige Produktion ebenfalls sehr wichtig und wird vom Fraunhofer CBP betrachtet. Der gesamte Prozess - von der Hefeanzucht und der Expression der rekombinanten Enzyme bis zur enzymatischen Umsetzung von HMF/HMFOH zu FDCA - wird einem Scale-up in den technischen Maßstab unterzogen, um die Machbarkeit des entwickelten Prozesses zu demonstrieren.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASA Spezialenzyme GmbH durchgeführt. 2,5-Furandicarboxysäure (FDCA) ist eine biobasierende Alternative zur petrochemisch produzierten Terephtalsäure, welche zur Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrie verwendet wird. Somit besteht ein großer Markt für diese Plattformchemikalie. Der Fokus des beantragten Vorhabens liegt auf der Entwicklung von maßgeschneiderten Enzymen unter Nutzung der nicht-pathogenen Hefen Arxula adeninivorans und Hansenula polymorpha. Ziel ist die Enzymkatalyse der Reaktion von 5-Hydroxymethylfurfural/5-Hydroxymethylfurfurol (HMF/HMFOH) zu FDCA, eine Nutzung von Roh-HMF direkt aus der Synthese von Zuckern als Substrat (und/oder HMFOH) sowie die effiziente biotechnischen Umsetzung, um einen ökonomischem Gesamtprozess zu ermöglichen. Am IPK werden zwei Ansätze verfolgt: (1) Intrazelluläre bakterielle HMF-Oxidase (HMFO) und (2) gentechnologisch maßgeschneiderte Arylalkoholoxidase (AAOm), sowohl als Ganzzell-Katalyse als auch isoliert/immobilisiert. Der Ansatz mit der höchsten Effizienz wird weiterentwickelt und optimiert. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten, die Etablierung eines effektiven und robusten enzymatischen Katalyse-Prozesses wird von ASA durchgeführt. Der zusätzliche innovative Aspekt ist die Nutzung alternativer Substrate. Der Fermentationsprozess wird an verschiedene Zucker aus der Lignozellulose angepasst, die durch den Organosolv-Aufschluss am Fraunhofer CBP produziert werden. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Entwicklung eines wirtschaftlichen und nachhaltigen Verfahrens. Das ausgewählte Substrat für die Enzymkatalyse ist HMF (und/oder HMFOH). Daher ist dessen kostengünstige Produktion ebenfalls sehr wichtig und wird vom Fraunhofer CBP betrachtet. Der gesamte Prozess - von der Hefeanzucht und der Expression der rekombinanten Enzyme bis zur enzymatischen Umsetzung von HMF/HMFOH zu FDCA - wird einem Scale-up in den technischen Maßstab unterzogen, um die Machbarkeit des entwickelten Prozesses zu demonstrieren.
Origin | Count |
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Bund | 57 |
Type | Count |
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Förderprogramm | 57 |
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Englisch | 4 |
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Webseite | 42 |
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Lebewesen & Lebensräume | 44 |
Luft | 26 |
Mensch & Umwelt | 57 |
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