Das Projekt "EXIST-Forschungstransfer: pep2xpress" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Biochemie, Lehrstuhl für Biochemie I durchgeführt. Vorhabensbeschreibung: Peptide sind Biomoleküle mit einzigartigen Eigenschaften und zahllosen Einsatzgebieten in pharmazeutischen und nicht-pharmazeutischen Bereichen. Bspw. hat Henkel adhäsive Peptide entwickelt, die synthetische Klebstoffe in bestimmten Eigenschaften deutlich übertreffen. Bislang sind Peptide jedoch ausschließlich für Pharma-Anwendungen wirtschaftlich einsetzbar. Ursächlich hierfür ist der hohe Preis des 'Rohstoffs Peptid' (ca. $80.000/Gramm). Dieser wird durch das dominierende, ressourcenintensive Herstellverfahren verursacht - der chemischen Synthese. Wegen des hohen Preises stehen den Endkunden viele peptid-basierte Produktinnovationen nicht zur Verfügung. NUMAFERM hat nun technische Basisinnovationen entwickelt und patentiert, wodurch effiziente, ressourcenschonende Verfahren der Industrie zugänglich und chemische Synthesen durch Biosynthesen ersetzt werden. Gelingt die Weiterentwicklung dieser Technologien zur Industriereife werden die Produktionskosten für Peptide zukünftig deutlich sinken und Peptide bezahlbar - und das auf eine nachhaltige Art und Weise. Arbeitsplanung: Notwendige Forschungs- und Entwicklungsschritte hierzu sollen während einem EXIST-FT stattfinden. Die übergeordneten Arbeitspakete in Förderphase I beziehen sich auf die Entwicklung von Hochskalierungs- und Downstreaming-Protokollen sowie der Etablierung kosteneffizienter Prozesse. So wird in Förderphase I der proof of concept für die Technologien erbracht. Zusätzlich werden in Förderphase I gemeinschaftlich mit Industriepartnern Peptide weiterentwickelt und für angedachte Produktinnovationen maßgeschneidert. Damit werden Referenzprojekte geschaffen und erste geringe Umsätze generiert. Ein Entwicklungsprojekt wurde bereits mit Henkel initiiert und ein Kooperationsvertrag steht kurz vor Unterzeichnung. Weitere Industriepartner zeigen großes Interesse an einer Zusammenarbeit und bestätigen die Innovationshöhe, die Alleinstellung und das Verwertungspotenzial der NUMAFERM-Technologien.
Das Projekt "Fouling von Niederdruckmembranen durch kommunales Abwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Als Fragestellung wurden bearbeitet, welche Substanzen für das Fouling von MF und UF Membranen verantwortlich sind und welche Foulingmechanismen überwiegen. Dabei wurden Versuche mit Rührzellen, Analytik mittels Gelpermeationschromatographie, begleitende Untersuchungen an zwei MBR Pilotanlagen vorgenommen. Als Ergebnis kam heraus, Hauptverursacher des Foulings sind große Makromoleküle wie z.B. Polysaccharide und organische Kolloide, die während der biologischen Abwasserreinigung von Mikroorganismen in Form von extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) produziert werden.
Das Projekt "Entwicklung neuer redoxaktiver Polymere auf Basis von Benzimidazol, Benzoxazol und Benzothiazol - ein kombinierter theoretischer und experimenteller Screening-Ansatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Physikalisch-Chemisches Institut durchgeführt. Batterien auf Polymerbasis haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer interessanten Eigenschaften großes Forschungsinteresse auf sich gezogen. Zu ihren Vorzügen zählen ihr geringes Gewicht, die Möglichkeit, auf kritische Metalle zu verzichten, die Nutzung verfügbarer Elemente und ihre bessere Nachhaltigkeit bei Herstellung und Wiederverwertung. In den vergangenen Jahren wurden verschiedene redoxaktive Polymere untersucht, was zu vielen Strukturmotiven führte, die als potenzielle Elektrodenmaterialien identifiziert wurden. Derzeit sind allerdings nur begrenzt verschiedene Anodenmaterialien verfügbar. In diesem Zusammenhang werden in diesem Gemeinschaftsprojekt der FSU Jena und der JLU Giessen neue redoxaktive Polymere entwickelt, die auf drei Strukturmotiven basieren: Benzimidazole, Benzoxazole und Benzothiazole, die alle pyridyl-substituiert sind. Die resultierenden (elektrochemischen) Eigenschaften können durch die Substituenten und das Heteroatom im Fünfring (-NH-, NR-, -O-, -S-) eingestellt werden. Ein kombinierter theoretischer (JLU) und experimenteller (FSU) Screening-Ansatz wird verwendet, um die vielversprechendsten aktiven Materialien zu identifizieren. Zunächst werden geeignete Redox-Einheiten durch Berechnung und theoretisches Screening verschiedener Modellverbindungen mittels DFT untersucht. Darüber hinaus werden Redox-Einheiten mit vielversprechenden Eigenschaften synthetisiert und ihre elektrochemischen Eigenschaften untersucht. Basierend auf diesem ersten Screening werden geeignete Einheiten für die Integration in Polymere ausgewählt. Der zweite Schritt des Projekts ist die Modellierung der Polymere sowie ihre Synthese und die Untersuchung ihrer elektrochemischen Eigenschaften. Die Polymermaterialien mit den besten Eigenschaften werden für die Herstellung von Elektroden verwendet werden. Diese Elektroden werden in (Halb) Zelltests getestet.