Das Projekt "VP2.8 - Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Gewinnung von Phytosterolen aus dem Kraft-Aufschluss von Nadelholz. Dabei wird angestrebt, diese im Kiefernholz natürlich vorkommenden bioaktiven Bestandteile so zu extrahieren und aufzureinigen, dass sie zur Herstellung von Kosmetika und Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt werden können. An die Verfahrensentwicklung im Labormaßstab schließen sich der Scale-up des entwickelten Verfahrens in den Technikumsmaßstab sowie die Vorbereitung der industriellen Umsetzung des Prozesses am Zellstoffwerk Stendal an. Bei der Herstellung von Kraftzellstoff aus Kiefern- und Fichtenholz sammeln sich die Holzextraktstoffe in konzentrierter Form als Nebenproduktstrom an. Die Mischung der verschiedenen Holzextraktstoffe enthält auch Sterole in nicht unerheblichen Mengen. Die Verwendung von Sterolen im Rahmen von Formulierungen für (Natur)kosmetika oder auch Nahrungsmitteln ist ein wachsendes Feld mit hoher Wertschöpfung. Gegenüber etablierten Verfahren der Phytosterolgewinnung aus Destillationsrückständen der Tallölraffination werden deutliche wirtschaftliche Vorteile und Verbesserungen der Produktqualität erwartet. Das Fraunhofer CBP untersucht zu Beginn im Labormaßstab ein Extraktionsverfahren mit umweltfreundlichen Alternativen zu gängigen Lösungsmitteln. Basierend auf den Ergebnissen der Laborversuche wird dann das optimierte Gesamtverfahren am CBP in den Technikumsmaßstab überführt.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Physik durchgeführt. Das Verhalten der photoaktivierbaren Nanoformulierungen Foslip und Fospeg soll mit speziellen optischen Methoden untersucht werden. Dieser Ansatz erlaubt eine genauere Bestimmung wichtiger Parameter wie z.B. der intrazellulären Wirkstofffreisetzung und kann in Zukunft einen entscheidenden Beitrag zur Analytik photoaktivierbarer Wirkstoffe leisten. Die Arbeit beinhaltet 5APs. AP1: Untersuchungen zur Aufnahme der beiden Formulierungen und deren Phototoxizität an den ausgewählten Zelllinien. Die Überprüfung der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse, Herausarbeitung evtl. Unterschiede zwischen den Zelllinien. Bestimmung der Phototoxizität: mittels z.B. MTT-Test, Resazurin- oder Caspase-Assay. Im AP2 wird als innovativster Schritt des Projektes die intrazelluläre Freisetzung des PS aus den beiden Formulierungen über die Beobachtung der 1O2 -Lumineszenzkinetik und der Triplettlebensdauer des PS verfolgt. Gleichzeitig soll die Frage nach evtl. Unterschieden im Verhalten der einzelnen Zelllinien untersucht werden um Rückschlüsse auf die Rückverteilung des PS in den Blutstrom und somit auch auf die Pharmakokinetik zu ermöglichen. AP3: Nutzung von FLIM und CLSM (costaining) zur Beurteilung der Freisetzung des PS aus den Formulierungen mit den gleichen Teilaspekten wie in AP2. In AP4 wird kontinuierlich geprüft ob und in welchem Maß die Ergebnisse aus AP2 und AP3 korrelieren. AP5: Aufbereitung der Daten für das EDV-gestützte PBPK- Modell, Publikation der Ergebnisse.
Das Projekt "Teilprojekt: 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ISF GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Spurenelementbedarfs der am Biogasprozess beteiligten Mikroorganismen sowie die Ermittlung der Einflussfaktoren, welche die Verfügbarkeit dieser essentiellen Elemente beeinflussen. Durch Optimierung der Verfügbarkeit sowie gezielte Zugabe soll die Leistungsfähigkeit der Fermenterbiologie gesteigert werden, um höhere Faulraumbelastungen realisieren zu können und somit die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Die Arbeitspläne stellen sich wie folgt dar: AP 1: Bestimmung der Einflussfaktoren auf die biologische Verfügbarkeit der Spurenelemente in einphasigen Durchflussversuchen unter Beachtung der Veränderung der Bakterienbiozönose. AP 2: Determination des Einflusses der Spurenelemente auf die Quantität und Qualität der hydrolysierenden und methanogenen Mikroorganismen in einer zweiphasigen Vergärung. AP 3: Ermittlung für die unterschiedlichen Konzentrationen an Mineralstoffen in Biogasanlagen. AP 4: Entwicklung einer optimalen Produktformulierung für den technischen Mangelausgleich. Das Ergebnis ist die Entwicklung bedarfsgerechter Präparate, die auf die spezielle Situation in den einzelnen Anlagen zugeschnitten sind und eine möglichst vollständige Vergärung der nachwachsenden Rohstoffe ermöglichen. Die Entwicklung einer optimalen Formulierung soll dabei vor allem die Verfügbarkeit der einzelnen Spurenelemente gewährleisten. Die Erkenntnisse aus dem Projekt sind für die Betreiber landwirtschaftlicher Biogasanlagen von sehr großem wirtschaftlichem Interesse. Neben der Entwicklung eines technischen Produktes zum Ausgleich von Mangelerscheinungen wird mit dem Projekt eine Grundlagenforschung zur Entwicklung leistungsfähiger zweiphasiger Reaktorsysteme betrieben. Im Zuge der raschen Zunahme der Leistung von neu installierten Biogasanlagen in Deutschland ist das Interesse seitens der Anlagenhersteller in diesem Bereich sehr groß und das Projekt dient dazu, den internationalen Vorsprung der deutschen BG-Technik auszubauen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Die Entwicklung innovativer Nanoarzneiformen (z.B. Liposomen) erfordert heute eine Vielzahl zusätzlicher Tierversuche, da auch geringfügige Verbesserungen des Arzneimittels zu Veränderungen von Körperverteilung und Pharmakokinetik des Wirkstoffs führen können. Diese Veränderungen werden wesentlich durch die Hilfsstoffkomposition bestimmt und können mit den existierenden in vitro-Methoden nur unzureichend abgebildet werden. NanoMod sieht die Kopplung von in vitro-Freisetzungs- und in vitro-Zelluntersuchungen vor, um eine optimale in vitro-in vivo-Korrelation zu erzielen und somit die Pharmakokinetik vorherzusagen. Die gewonnenen Informationen werden dafür in einer EDV-gestützten Simulation zusammengeführt, wodurch Tierversuche signifikant reduziert werden können. Das Teilvorhaben beinhaltet die Entwicklung und Optimierung biorelevanter Freisetzungsmodelle für nanodisperse Arzneiformen der Wirkstoffe Temoporfin und Doxorubicin. Durch Untersuchung von Arzneimitteln bekannter Pharmakokinetik wird die Validierung des entwickelten Modells ermöglicht. Parallel zur Bestimmung der Freisetzung wird der zelluläre Abbau verschiedener Arzneiformen ermittelt, um das pharmakokinetische Profil effizient simulieren zu können. Anschließend werden die gewonnenen Ergebnisse in einer Computersimulation zur humanen Pharmakokinetik auf Basis von in vitro-Daten zusammengefasst.
Das Projekt "Stärke für die Papierindustrie - Optimierung der Bindekraft von Stärke beim Streichen von Papier und Karton (504)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung München durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Einstellung der Pigmentaffinität von Stärken. Damit sind die unerwünschten Migrationserscheinungen der Stärke etc. zu verringern, so dass ein insgesamt höherer Anteil an Stärke im gestrichenen Papier zum Einsatz kommen kann. Es werden Stärken mit unterschiedlichen Verhältnissen an Amylose zu Amylopektin für die Untersuchungen herangezogen. Ausgehend von zunächst Stärkefreien Streichfarben, die den Benchmark darstellen, werden im Labor- und Technikumsmaßstab Streichfarben mit stufenweise ansteigenden Stärkeanteilen vergleichend gegenüber gestellt. Dabei kommt den Untersuchungen der Pigmentaffinität und Migration der Stärken entscheidende Bedeutung zu, um die Stärkemenge hinsichtlich der erreichbaren Papierqualität optimieren zu können. Die Ergebnisse werden in Papierfabriken unter Produktionsbedingungen überprüft und bewertet. Stärke ist gegenüber synthetischer Latexprodukte das preisgünstigere Produkt, so dass neben einer Erhöhung des Anteils nachwachsender Rohstoffe auch wirtschaftliche Vorteile für die Papierproduzenten erreicht werden können. Neue Stärkemodifikationen können neue Einsatzgebiete ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Industries AG durchgeführt. Ziel dieses Moduls ist es, basierend auf Cellulose Cellulose-Derivate mit Hilfe von Biotransformationen zu gewinnen. Die angedachten Derivate sollen als Emulgatoren und Konsistenzgeber in kosmetischen Anwendungen eingesetzt werden, wo große Nachfrage nach neuartigen, leistungsstarken Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe besteht. Entwicklung geeigneter Modellsysteme inklusive Entwicklung analytischer Methoden; Synthese, Charakterisierung, Bereitstellung von Ionischen Flüssigkeiten; Upscaling ausgewählter Ionischer Flüssigkeiten in den Pilotmaßstab; Physikochemische und Anwendungstechnische Charakterisierung der Cellulosederivate; Übertragung des Reaktorkonzepts in den Pilotmaßstab. Als Produkte erwarten wir neuartige Cellulosederivate zur Verwendung als Spezialchemikalie, z. B. in kosmetischen Formulierungen als Emulgatoren und Konsistenzgeber. Die im Rahmen dieses Projektes entwickelten Produkte sollen im Anschluß bei der Evonik Goldschmidt GmbH in den Produktionsmaßstab überführt und kommerzialisiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V., Institut für Landschaftsstoffdynamik durchgeführt. Im Rahmen des Projektes sollen für bereits patentierte apathogene Verticillium-Stämme kleintechnische Produktionsverfahren und Formulierungen entwickelt werden, welche für einen Praxiseinsatz in der Erdbeerproduktion geeignet sind. Die Produktmuster werden in Gewächshaus- und Freilandversuchen auf ihre Wirksamkeit gegen die Erreger der Verticillium-Welke bei Erdbeeren geprüft. Verschiedene Applikationszeitpunkte, -methoden und -dosierungen sollen unter künstlich infizierten und praktischen Befallsbedingungen auf ihre Effektivität und Integrationsfähigkeit in normale Produktionsabläufe überprüft werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ABiTEP GmbH durchgeführt. Experimentelle Weiterentwicklung und Prüfung des patentierten Verfahrens zur biologischen Regulation der Erdbeerwelke im Rahmen von Gewächshaus- und Produktionsexperimenten. Im Praxistest eine Wirkungsanalyse von Präparaten, die bis hin zum technischem Maßstab auf Vermehrungseffizienz, Lagerstabilität und Verfahren zur Aufkonzentrierung optimiert sind und eine Evaluierung praxistauglicher Impfmethoden durch Überführung und Einbindung der Anwendung in die regulären Arbeitsabläufe der Erdbeeranbauer an 6 Standorten. Ergebnis soll ein anwendbares Präparat mit geeignetem Applikationsverfahren, sowie eine Analyse der genetischen Stabilität der Impfstämme sein. 1. Entwicklung eines Fermentations- und Formulierungsverfahrens für die Herstellung von Bodeninokulum von 3 Verticillium-Stämmen (Arbeitspaket 1, Koordination ABiTEP) 2. Experimentelle Anwendung des biologischen Verfahrens im Praxistest und Versuche zur genetischen Stabilität der Verticillium-Stämme (Arbeitspaket 2, Koordination ZALF); 3. Integration der Anwendung in die praxisübliche Kultivierung von Erdbeerpflanzen und ökologische Bewertung der biologischen Stabilität und technischen Anwendungssicherheit des Gesamtverfahrens (Arbeitspaket 3, Koordination ZALF).
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Entwicklung von Verfahren zur Auftrennung von Ölen, Fettsäuren und Polyphenolen sowie zur Immobilisierung von Enzymen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Süd-Chemie AG durchgeführt. SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen Produktion von Wertstoffen aus NaWaRo unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Teilvorhaben der Süd-Chemie: 1. Entwicklung und Bereitstellung von Bleicherden zur Reinigung von Ölen.2. Adsorbentien zur Aufreinigung von Fettsäurefraktionen.3. Adsorbentien zur Trennung von unterschiedlichen Fettsäuren.4. Identifizierung von Materialien zur adsorptiven Aufreinigung und/oder Isolierung von Polyphenolen.5. Trägermaterialien für Polyphenoloxidasen.6. Entwicklung von Enzymformulierungen zur Erhöhung der Ölausbeute bei der Pflanzenölgewinnung (Unterauftrag an ASA Spezialenzyme). Produktion und Vermarktung der Adsorbentien und Enzymformulierungen.
Das Projekt "Erfassung von Daten zur Lagerstabilitaet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Im Rahmen der Schliessung von Lueckenindikationen werden von amtlichen Stellen Rueckstandsversuche durchgefuehrt. Bei der sich anschliessenden Rueckstandsanalytik, die in der Regel nicht innnerhalb von 30 Tagen durchgefuehrt wird, ist es fuer das Labor wichtig zu wissen, ob der Wirkstoff lagerstabil ist. Aus diesem Grunde wurden Daten zur Lagerstabilitaet von den Zulassungsinhabern erfragt und in einer Datenbank erfasst. Weitere Daten aus dem Zulassungsverfahren sollen den Datenbestand weiter anfuellen.
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