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Ermittlung des Standes der Technik in der Lebens- und Futtermittelindustrie

Das Projekt "Ermittlung des Standes der Technik in der Lebens- und Futtermittelindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nukem durchgeführt. Die o.g. Industrie ist ausgesprochen vielfaeltig und schlecht systematisch ueberschaubar. Ein Teil der relevanten Anlagen sind bereits in der 4. BImSchV (z.B. Paragraph 2, Nr. 26, 46, 48, 49, Paragraph 4, 19, 20, 21, 22 etc.) erfasst. In der TA-Luft Teil III liegen jedoch noch keine genauen Daten vor. Um die Fortschreibung der TA-Luft beschleunigen zu koennen, soll mit Hilfe dieses Gutachtens die Transparenz dieses Industriezweiges erhoeht werden. Fuer die einzelnen typischen Herstellungsverfahren soll eine Zusammenstellung der umweltrelevanten Prozessschritte und der zum Einsatz kommenden Minderungstechnologien sowie deren Wirkungsgrade erfolgen.

TP1.2: Aufschluss von verholzter Biomasse

Das Projekt "TP1.2: Aufschluss von verholzter Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LXP Group GmbH durchgeführt. In diesem Vorhaben planen die Partner LXP Group GmbH (im Folgenden LXP) und das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (im Folgenden ATB) im Verbund daran zu arbeiten, die Machbarkeit der Produktion von reiner, polymerisierbarer Bernsteinsäure aus pflanzlichen Reststoffen zu erforschen. LXP ist Entwickler des neuen, patentierten LX-Verfahrens und hat dieses basierend auf festen Gärresten aus Biogasanlagen erprobt. Im hier vorgestellten Verbundprojekt ist geplant, diese Verfahrens-Demonstration gleichzeitig zu nutzen, um die Anwendbarkeit dieser neuen Technologie im Bereich der sogen. zweiten Generation (2G, Lignocellulose) bio-basierte Chemikalien nachzuweisen. Dazu ist vorgesehen, Rohstoff-Muster mit Hilfe des LX-Verfahrens und der LX-Demonstrationsanlage herzustellen und deren Hydrolyse, Fermentation und Aufreinigung zu polymerisierbarer Bernsteinsäure auch hinsichtlich der Rohstoffflexibilität zu erforschen. Die biotechnologische Herstellung von Bernsteinsäure erfolgt heutzutage auf Basis von Zuckern, die aus Pflanzen für die nahrungs- und Futtermittelproduktion stammen. Die zunehmende Umstellung der chemischen Industrie von der Petrochemie auf nachwachsende Rohstoffe führt zu unerwünschten Konkurrenzen um die landwirtschaftliche Nutzfläche, so dass bereits alternative Rohstoffquellen in Betracht gezogen werden. In der Abfallwirtschaft hat in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts ein Umdenken stattgefunden und so werden heutzutage Kunststoffe, Papier und Metall recycelt. Das Potenzial von biogenen Rest- und Abfallstoffen für höherwertige Anwendungen wie z.B. Materialien & Chemikalien findet in diesem Recycling jedoch kaum Beachtung. In dem vorliegenden Projekt soll eine ganz neue stoffliche Verwertung von nachwachsenden 2G Rohstoffen, die nicht in Konkurrenz zu Nahrungs- und Futtermitteln stehen, untersucht werden. Zusätzliche Effekte im Sinne einer nachhaltigen Ressourcennutzung können erzielt werden, wenn aus einem Materialstrom in mehreren Pro (Text abgebrochen)

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von JatroSolutions GmbH durchgeführt. Weltweit stammen rund 17Prozent des tierischen Proteins in der menschlichen Ernährung aus Fisch und Meeresfrüchten (FAO 2006). Für 2.9 Milliarden Menschen weltweit ist Fisch die wichtigste Quelle von tierischem Protein. Eine Steigerung der Fischversorgung in den bevölkerungsreichen Ländern Asiens und Afrikas wie Indien, China oder Ägypten ist durch eine Produktionssteigerung der semi-intensiven Aquakultur von Karpfen und Tilapia zu erreichen. Ziel dieses Projekts ist es, die hierfür benötigten Low-Cost Futtermittel für Karpfen und Tilapia aus proteinreichen Nebenprodukten der Biodieselerzeugung zu entwickeln. In den ariden und semi-ariden Regionen ist Jatropha curcas eine der wichtigsten Pflanzen für die Biodiesel-Produktion, der Presskuchen ist sehr proteinreich (größer als 60 Prozent). Einer Verwendung als Tierfutter stand jedoch bislang der hohe Gehalt an anti-nutritiven Substanzen, v.a. Phorbolestern, entgegen. Ein Verfahren zur Entgiftung steht jedoch inzwischen zur Verfügung, erste Tests zur Nutzung des entgifteten Materials sind erfolgreich bei verschiedenen Fischarten und Shrimps durchgeführt worden. Auf der Basis dieses Materials soll ein mit Lysin angereichertes Supplement-Futtermittel für die Erzeugung von Tilapien und Karpfen für lokale und regionale Märkte in tropischen Ländern entwickelt und schließlich in Ägypten unter praxisnahen Freilandbedingungen getestet werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Spezialfuttermittelwerk Beeskow GmbH durchgeführt. Weltweit stammen rund 17Prozent des tierischen Proteins in der menschlichen Ernährung aus Fisch und Meeresfrüchten (FAO 2006), für 2.9 Milliarden Menschen ist Fisch die wichtigste Quelle von tierischem Protein. Eine Steigerung der Fischversorgung in den bevölkerungsreichen Ländern Asiens und Afrikas wie Indien, China oder Ägypten ist durch eine Produktionssteigerung der semi-intensiven Aquakultur von Karpfen und Tilapia zu erreichen. Ziel dieses Projekts ist es, die hierfür benötigten Low-Cost Futtermittel für Karpfen und Tilapia aus proteinreichen Nebenprodukten der Biodieselerzeugung zu entwickeln. In den ariden und semi-ariden Regionen ist Jatropha curcas eine der wichtigsten Pflanzen für die Biodiesel-Produktion, der Presskuchen ist sehr proteinreich (größer als 60 Prozent). Ein Verfahren zur Entgiftung steht inzwischen zur Verfügung, erste Tests zur Nutzung des entgifteten Materials sind erfolgreich bei verschiedenen Fischarten und Shrimps durchgeführt worden. Auf der Basis dieses Materials (mit Lysin-Zusatz) soll ein Supplement-Futtermittel für die Erzeugung von Tilapien und Karpfen für lokale und regionale Märkte in tropischen Ländern entwickelt und schließlich in Ägypten unter praxisnahen Freilandbedingungen getestet werden. Die ins Zusammenarbeit mit den anderen Projektpartnern konzipierten Futtermittel werden im Technikum- und später im Industriemaßstab hergestellt und im Labor und im Teich getestet.

IBÖ-08: W2RU - Entwicklung einer Waste to Resource Unit

Das Projekt "IBÖ-08: W2RU - Entwicklung einer Waste to Resource Unit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung e.V. durchgeführt. Das zu entwickelnde innovative Produkt ist ein modulares Verfahren zur Umwandlung von Lebensmittelabfällen mittels heterotropher Mikroalge zu proteinreicher Biomasse sowie zur Extraktion hochwertiger Chemikalien. Das kompakte und vollautomatisierte Verfahren in Kontainerbauweise soll dezentral zur stofflichen Verwertung von Lebensmittelabfällen im urbanen und ländlichen Raum angewendet werden. Durch wissensbasierte Nutzung und Neukombination von biologischen und technischen Methoden soll eine Anlage mit folgenden Komponenten entwickelt werden: Für die Zerkleinerung der Biomasse soll ein robustes und energieeffizientes Kugelmühlensystem genutzt werden, dass sich bei der Aufarbeitung von pflanzlichem Material bewährt hat. Zur Extraktion von wertvollen Chemikalien, sollen feste Adsorber (z.B. pelletierte oder granulierte Aktivkohle) die wertvollen Stoffe binden. Beladene Adsorber werden entnommen und Einzelstoffe, wie Vitamine, Pigmente, Aromastoffe, Antioxidantien, Polymere und Öle abgetrennt und direkt vermarktet. Die regenerierten Adsorber können erneut eingesetzt werden. Die Rückstände nach der Extraktion werden mit Enzymen, die Proteine, Stärke und Cellulose spalten, verflüssigt und Zucker- sowie Aminosäure-Monomere freigesetzt. Nach Abtrennung des flüssigen Überstandes durch Zentrifugation und thermischer Hygienisierung wird dieser als Nährstoffquelle der Mikroalge Galdieria sulpuraria bereitgestellt. Die Mikroalge nutzt die produzierte Zucker-Aminosäurelösung zum Wachsen und Bilden einer proteinreichen Biomasse, die im Anschluss für die Herstellung einer breiten Palette von Produkten in der Lebens- oder Futtermittelindustrie sowie Chemie genutzt werden kann. Jegliches nicht verwertbares organisches Material kann entsprechend einer kaskadischen Nutzung energetisch genutzt werden. Somit werden mittels der Waste-to-ResourceUnit neben Proteinen und Chemikalien auch Energie bereitgestellt.

Untersuchungen zum carry over von Arsenverbindungen aus Futtermitteln in das Gewebe bzw. in die Milch von Rind und Schaf

Das Projekt "Untersuchungen zum carry over von Arsenverbindungen aus Futtermitteln in das Gewebe bzw. in die Milch von Rind und Schaf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie durchgeführt. Ziele: Ein beträchtlicher Teil der landwirtschaftlichen Nutzfläche des Freistaates Sachsen liegt im Erzgebirge, dem Erzgebirgsvorland bzw. in den Auen der das Erzgebirge entwässernden Flüsse. In den Böden dieser Gegenden können, geogen bedingt, erhöhte Gehalte an Arsen vorkommen. Dies betrifft auch Acker- und Grünlandflächen, welche zum Futteranbau für landwirtschaftliche Nutztiere genutzt werden. Insbesondere die Futtergrundlage für Wiederkäuer ist, bedingt durch die essentielle Grobfutterfütterung, stark vom Standort abhängig. Die Bundesbodenschutzverordnung hat bei Grünlandnutzung für Arsen einen Maßnahmenwert von 50 mg je kg Bodentrockenmasse festgelegt. Dieser Wert wird in einigen sächsischen Regionen zum Teil deutlich überschritten (siehe LfUG-Bericht zur Situation in den Muldeauen). Die Futtermittelverordnung schreibt für Arsen einen Höchstgehalt von 2 mg je kg (bei 88 ProzentTrockenmasse) fest. Gemäß der 24. Änderung der Futtermittelverordnung vom 16.12.03 führt die Überschreitung des Arsen-Grenzwertes für Einzelfuttermittel und Alleinfuttermittel unweigerlich zu einem Einsatzverbot. Da bereits eine geringe Zusatzverschmutzung des Grundfutters ausreicht, um den gesetzlich festgelegtenHöchstwert zu übersteigen, sind sächsische Auengebiete als Futtergrundlage für Wiederkäuer potenziell vakant. Im Interesse der Standortsicherung sächsischer Tierproduktion ist ein Erkenntnisfortschritt über die Quantität und Qualität der Einlagerung von Arsenverbindungen aus dem Futter insbesondere in Fleisch und Milch zwingend notwendig. Das vorliegende Projekt soll einen ersten Ansatz dafür bieten.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Fischereiökologie, Außenstelle Ahrensburg durchgeführt. Weltweit stammen rund 17Prozent des tierischen Proteins aus Fisch und Meeresfrüchten (FAO 2006), für 2.9 Milliarden Menschen weltweit ist Fisch die wichtigste Quelle von tierischem Protein. Eine Steigerung der Fischversorgung in den bevölkerungsreichen Ländern Asiens und Afrikas wie Indien, China oder Ägypten ist durch eine Produktionssteigerung der semi-intensiven Aquakultur von Karpfen und Tilapia zu erreichen. Ziel dieses Projekts ist es, die hierfür benötigten Low-Cost Futtermittel für Karpfen und Tilapia aus proteinreichen Nebenprodukten der Biodieselerzeugung zu entwickeln. vTI-FOE: Bedarfsgerechte Futtermittel für Karpfen und Tilapia werden auf der Basis von entgiftetem Jatropha-Kernmehl und lokal verfügbaren weiteren Futterbestandteilen erstellt. Im Fütterungsversuch wird das Wachstum der Fische und die Verdaulichkeit für verschiedene Futtermittel ermittelt . Der Einfluss der technischen Futterherstellung auf Futteraufnahme, Wachstum und Verdaulichkeit wird untersucht. Gemeinsam mit Jatro Solutions und Spezialfuttermittelwerke Beeskow werden Futtermittel im industriellen Maßstab hergestellt und im Freilandversuch in Ägypten getestet. Die zu entwickelnden Rezepturen und Verfahren zur Herstellung von Fischfutter auf der Basis von Jatrophakernmehl sollen soweit möglich patentiert werden. Die zukünftige Produktion der Futtermittel soll in Lizenz durch Futtermühlen in den Erzeugerländern von Jatropha und Verbraucherländern der Futtermittel erfolgen. Da es sich bei diesen Produkten um Futtermittel zur Erzeugung von Fisch zu niedrigen Preisen handelt, werden die Lizenzgebühren nur nominal sein. Daher ist eine öffentliche Förderung der Entwicklung notwendig und durch das Ziel der Förderung von Aquakultur zur Ernährungssicherung gerechtfertigt. Jatro Solutions GmbH ist als Beratungsunternehmen am Erkenntnisgewinn aus diesem Projekt interessiert und daraus Konzepte für die integrierte Produktion von Biokraftstoffen und Futtermitteln auf Ödland zu entwickeln.

Teilprojekt G

Das Projekt "Teilprojekt G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saaten-Union Biotec GmbH durchgeführt. Verbesserung von Raps in Hinsicht auf die Verwertung in der Nahrungs- und Futtermittelindustrie mit Hilfe der Gentechnik und molekularen Markern Identifikation molekularer Marker, mit denen anti-nutrive Merkmale erkannt werden können (z.B. Tannin-Gehalt, Sinapin-Gehalt) durch QTL-Analysen und Feinkartierung der QTLs. Mittels solcher Marker können gelbsamige Sorten mit niedrigem Sinapin-Gehalt gezüchtet werden. Details siehe Workpakage 1,2 und 3. Transformation von Genen aus dem Sinapinstoffwechsel als antisense und dsRNAi Konstrukte. Details siehe WP3. Identifizierte molekulare Marker zur Selektion auf Gelbsamigkeit und niedrige Sinapingehalte werden in Züchtungsprogrammen zur Verbesserung der Qualität von Raps für tierische und menschliche Ernährung verwendet. Die erstellten transgenen Rapslinien werden an die Züchtungspartner DSV und NPZ abgegeben. Die etablierten Transformationsmethoden für gelbsamige Rapsgenotypen werden von SURL weiter angewendet.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Abteilung Technikbewertung und Stoffkreisläufe durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Das Vorhaben soll zu einem besseren Verständnis der produktbezogenen Treibhausgasemissionen der Milchproduktion beitragen und eine Grundlage zur effizienten Steuerung der Reduzierung von Treibhausgasemissionen der Milchproduktion bilden. Das Verbundvorhaben verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, mit dem der Prozess der Milchproduktion analysiert wird und für verschiedene Regionen in Deutschland standortangepasste Lösungen zur Emissionsminderung aufzeigen soll. Der Zusammenhang zwischen der Fütterung der Milchrinder und der Methanfreisetzung soll experimentell untersucht werden. Der ganzheitliche Ansatz schließt auch die Erzeugung der Futtermittel und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen ein. 2. Arbeitsplan: Bei repräsentativen Betrieben der Danone GmbH werden Daten zu Fütterung, Herdenmanagement und Milchinhaltsstoffen für die Abschätzung der Emissionen bei der Milchproduktion erhoben. Zusätzlich wird in Respirationskammern der Zusammenhang zwischen Futterration und Methanemission überprüft und damit ein System entwickelt, mit dem der gesamte Prozess der Milchproduktion hinsichtlich der Emission von Treibhausgasen und Möglichkeiten der Emissionsminderung abgeschätzt werden kann. In einem Workshop mit Vertretern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik soll der Innovationsansatz des Projekts diskutiert werden, mit dem Ziel, neue Kooperationspartner zu gewinnen und weitere innovative technologische Ansätze in das Bewertungssystem zu integrieren.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PEUS-Testing GmbH durchgeführt. Stationäre Energiespeicher wie Redox-Flow-Batterien (RFB) sind ein wichtiger Bestandteil des zukünftigen Stromversorgungssystems. RFB zeichnen sich dabei insbesondere durch eine gute modulare Skalierbarkeit und Langlebigkeit aus. Allerdings sind die Gewinnung bzw. Herstellung und Entsorgung, der für die Elektrolyte notwendigen Materialien meist nicht nachhaltig und umweltschädlich. Daher soll eine nachhaltige, umweltschonende auf biologischen Verbindungen basierende Alternative für die Elektrolyte entwickelt werden. Als Aktivsubstanzen für die Elektrolyte sollen verschiedene pflanzliche redoxaktive Verbindungen eingesetzt werden. Insbesondere chinoide Verbindungen weisen hervorragende elektrochemische Eigenschaften auf. Aufgrund der Spannungsdifferenz von 0,4-1,0 V zwischen den Redoxpotentialen verschiedener Vertreter dieser Stoffgruppe können sie prinzipiell als komplementäre Aktivverbindungen in einer Batterie eingesetzt werden und somit eine nachhaltige, bio-basierte Batterie darstellen. Um nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion zu stehen, sollen diese Verbindungen vorzugsweise aus Rest- und Abfallströmen der Nahrungs- und Futtermittelindustrie gewonnen werden. Die geringe Wasserlöslichkeit dieser Verbindungen wird durch ein alternatives Lösungsmittelsystem adressiert, den sogenannten natural deep eutectic solvents (NaDES), welche sich ebenfalls aus bio-basierten Stoffen zusammensetzen. Diese so hergestellten Elektrolyten sind somit vollständig bio-basiert und können daher nachhaltig und umweltschonend gewonnen werden, außerdem sind sie ungiftig, nicht korrosiv und biologisch abbaubar.

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