Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie (Biologie IV) durchgeführt. Innerhalb dieses Projektes wird ein neuartiger biologischer Fermentationsprozess entwickelt und etabliert, um mittels eines Biokatalysators ein nachhaltiges Biotensid, hier Rhamnolipide und Derivate, zu produzieren. Die in InBioSep zu produzierenden Rhamnolipide führen als Biotenside bereits bei geringen Konzentrationen in der aeroben Fermentation zu starker Schaumbildung, weshalb sie direkt nach der Entstehung abgetrennt werden müssen Eine kontinuierliche in-situ Abtrennung wird daher mittels eines neuartigen Mehrphasen-Schlaufenreaktors realisiert, in welchem das Produkt mit einer flüssig-flüssig Extraktion im Gegenstrom abgetrennt wird. Der Biokatalysator wird so modifiziert, dass er maßgeschneidert für den Fermentationsprozess ist (iAMB). Zudem wird die generelle Handhabung des Biokatalysators, vor allem unter dem Gesichtspunkt einer industriellen Nutzung des Stammes und dem Einsatz desselben in nicht biologischen Laboren erarbeitet. Außerdem wird ein mögliches Betriebsfenster für den Produktionsstamm unter Berücksichtigung der lokalen Bedingungen in dem neuen Reaktor bestimmt. Der Stamm wird weiterhin speziell für eine industrielle Anwendung hin modifiziert. In weiteren Arbeitspaketen wird der Stamm besser an das neuartige Fermentationskonzept angepasst. Dies wird in einem iterativen Prozess, der nur in enger Kooperation mit dem Partner FVT möglich sein wird, geschehen. Für die In-Situ Extraktion wird ein Extraktionsmittel gesucht und der Mehrphasen-Schlaufenreaktor wird für die fermentative Produktion von Rhamnolipiden modifiziert und entwickelt. In diesem wird der Biokatalysator getestet und es wird ein Modell für die Fermentation in dem Mehrphasen-Schlaufenreaktor entwickelt, welches sich zum Scale-up eignet (FVT). Mit einer ökonomischen Analyse wird das Marktpotential für die Produktion von Rhamnolipiden und der Marktübergang der Technologie bewertet und ausgearbeitet (ILR).
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik durchgeführt. Innerhalb dieses Projektes wird ein neuartiger biologischer Fermentationsprozess entwickelt und etabliert, um mittels eines Biokatalysators ein nachhaltiges Biotensid, hier Rhamnolipide und Derivate, zu produzieren. Die in InBioSep zu produzierenden Rhamnolipide führen als Biotenside bereits bei geringen Konzentrationen in der aeroben Fermentation zu starker Schaumbildung, weshalb sie direkt nach der Entstehung abgetrennt werden müssen. Eine kontinuierliche in-situ Abtrennung wird daher mittels eines neuartigen Mehrphasen-Schlaufenreaktors realisiert, in welchem das Produkt mit einer flüssig-flüssig Extraktion im Gegenstrom abgetrennt wird. Der Biokatalysator wird so modifiziert, dass er maßgeschneidert für den Fermentationsprozess ist (iAMB). Zudem wird die generelle Handhabung des Biokatalysators, vor allem unter dem Gesichtspunkt einer industriellen Nutzung des Stammes und dem Einsatz desselben in nicht biologischen Laboren erarbeitet. Außerdem wird ein mögliches Betriebsfenster für den Produktionsstamm unter Berücksichtigung der lokalen Bedingungen in dem neuen Reaktor bestimmt. Der Stamm wird weiterhin speziell für eine industrielle Anwendung hin modifiziert. In weiteren Arbeitspaketen wird der Stamm besser an das neuartige Fermentationskonzept angepasst. Dies wird in einem iterativen Prozess in enger Kooperation mit der FVT geschehen. Für die in-situ Extraktion wird ein Extraktionsmittel gesucht und der Mehrphasen-Schlaufenreaktor wird für die fermentative Produktion von Rhamnolipiden modifiziert und entwickelt. In diesem wird der Biokatalysator getestet und es wird ein Modell für die Fermentation im Mehrphasen-Schlaufenreaktor entwickelt, welches sich zum Scale-up eignet (FVT). Mit einer ökonomischen Analyse wird das Marktpotential für die Produktion von Rhamnolipiden und der Marktübergang der Technologie bewertet und ausgearbeitet (ILR).