Das Projekt "Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Viskositätsreglern und thermoplastischen Werkstoffen auf der Basis des bei der industriellen Xylangewinnung anfallenden Holzrückstandes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Organische Chemie durchgeführt. Das bei der industriellen Xylangewinnung anfallende alkalisch-oxidativ behandelte Buchenholz wird zur Herstellung neuer Produkte genutzt. Die Veresterung mit Carbonsäuren soll zu thermoplastischen Werkstoffen auf Holzbasis führen. Durch Methylierung und Hydroxyalkylierung sollen preiswerte Viskositätsregler gewonnen werden. Die kostengünstige Gewinnung von Zellstoff aus dem vorbehandelten Buchenholz wird ebenfalls erforscht. Die Herstellung des modifizierten Holzes erfolgt durch drei verschiedene Syntheseverfahren, das Slurryverfahren, ein neu entwickeltes, modifiziertes Slurryverfahren sowie ein Festbettverfahren. Die AUA Jena GmbH entwickelt spezielle Analysemethoden zur Bestimmung der in den Biopolymerenverbund eingeführten Substituenten. Aussichtsreiche Produkte, (Viskositätsregler oder thermoplastische Muster) werden praktischen Applikationstests bei Industriepartnern unterzogen. Die entsprechenden Synthesen werden optimiert und in den kleintechnischen Maßstab überführt. Eine Vermarktung ausgewählter Produkte ist angestrebt. Der resultierende Erkenntnisgewinn wird durch Veröffentlichungen und Vorträge an Forschung und Industrie weitergegeben.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Massenspektrometrie und CLOUD-Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. Ziel des CLOUD-Experiments am CERN ist die Untersuchung der Bildung und des initialen Wachstums von Partikeln (Aerosolen) in der Atmosphäre, um ein verbessertes Verständnis des Strahlungsantriebs durch Aerosole zu erreichen. Im Teilprojekt werden Messungen zur Nukleation und zum initialen Aerosolwachstum für verschiedene Oxidationsprodukte von organischen Komponenten wie Terpenen und Sesquiterpenen aus biogenen Quellen durchgeführt. Aktuelle Messungen zeigen Nukleationsphänomene im Zusammenspiel mit Ionen aus kosmischer Strahlung. Die Messungen lassen erwarten, dass der Klimaantrieb auf Grund von veränderten Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen niedriger ausfällt als bisher angenommen. Diese ersten Messungen werden nun wesentlich erweitert und systematisiert. Die Temperaturabhängigkeit, der Einfluss von verschiedenen Oxidationsmitteln (OH, O3) Luftfeuchte, NOx und Ammoniak werden untersucht. Weiterhin sind Messungen mit anthropogen verursachten organischen Komponenten wie Xylen und Trimethylbenzol geplant. Ziele sind a) die Identifikation von wesentlichen an der Nukleation beteiligten hoch-oxidierten schwerflüchtigen organischen Komponenten, b) die Quantifizierung der Rolle der Ionen beim Nukleationsprozess, c) die Bestimmung der Komposition von Clustern und nano-Aerosolpartikeln und d) die Bestimmung von Nukleations- und Wachstumsraten. In Zusammenarbeit mit internationalen Projektpartnern soll die Klimawirksamkeit dieser neuen Aerosolprozesse abgeschätzt werden.
Das Projekt "Thermostabile Biokatalysatoren - Teilvorhaben 2: Entwicklung von rekombinanten Xylanasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DSM Biopract GmbH durchgeführt. Mittels gentechnischer Methoden sollen neue rekombinante Xylanase-Enzymkomplexe fuer die Spaltung von Nichtstaerkepolysacchariden (Xylan) aus Trichodarma reesei Transformanden hergestellt und deren Herstellungs- und Anwendungsmoeglichkeiten im Vergleich mit denen aus entsprechenden Bacillus-Transformanden eingeschaetzt werden. Xylanasen mit applikationsgerechten Eigenschaften (hoher Thermostabilitaet, spezifische Aktivitaet und/oder Substratbindung) werden auf Basis des Domaenen-Austausches aus den katalytischen und nichtkatalytischen Domaenen Xylanasegene aus dem extrem thermophilen Thamatoga neupolitana und dem masophilen Bacillus subtilis invitro konstruiert und in T. reesei exprimiert. Die rekombinanten T. reesei (und B. subtilis) Staemme werden zur Induktion der Xylanasebildung beim Kultivieren in Fermentoren optimiert. Die modifizierten Xylanasen werden charakterisiert und fuer praktische Anwendungsbereiche (Futtermittel- und Papierindustrie) untersucht.
Das Projekt "Abbauspezialisten fuer die gezielte Reinigung toxischer Industrieabwaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Merseburg, Fachbereich Verfahrenstechnik, Institut für Biotechnologie durchgeführt. Aromatische Kohlenwasserstoffe (Phenole, Toluen, Xylen, Nitrobenzene ua) gehoeren zu den Probleminhaltsstoffen in Industrieabwaessern sowie Grund- und Sickerwaessern der alten Karbochemiestandorte (Leuna, Buna, Bitterfeld). Es sollen Abbauspezialisten isoliert und charakterisiert werden und verfahrenstechnische Moeglichkeiten ihres Einsatzes zur Umweltentsorgung untersucht werden. Neben stoffwechselphysiologischen Untersuchungen steht die Entwicklung von Prozessmodellen und gesteuerten Reaktorsystemen, die durch Zellimmobilisierung an verschiedene Traeger und Pufferungssysteme einen weiten Arbeitsbereich bei wechselndem Schadstoffangebot zulassen, im Mittelpunkt.
Das Projekt "Xylan, ein neuartiges Papieradditiv - Teilvorhaben 1: Koordination und Öffentlichkeitsarbeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Ziel ist es, durch Scorption von Haferspelzen-Arabinoxylan auf der Oberfläche von Zellstofffasern die Festigkeitseigenschaften der aus den Fasern erhaltenen Papiere entscheidend zu verbessern. Dadurch sollen auch die Festigkeitseigenschaften in Z-Richtung (Scott Bond) verbessert werden und die Füllstoffverteilung verbessert und so der notwendige Füllstoffeinsatz (insbesondere TiO2) gesenkt werden. Es sollen die Bedingungen für eine möglichst quantitativ Adsorption der Xylane auf den Fasern entwickelt werden. Es sollen die Ladungsdichte der Zellstoffe, Xylane und Papieradditive untersucht werden. Für die Xylane soll durch die Extraktion und Bleiche sowie durch enzymatische und chemische Modifizierung eine Änderung der Ladungsdichte und der Molmassenverteilung erreicht werden. Die Zusammenhänge der Adsorptionsvorgänge und die Wechselwirkungen mit verschiedenen Papieradditiven soll untersucht werden. Die Erkenntnisse werden im Labor- und Technikumsstadium erarbeitet und dann im Betriebsversuch verifiziert und bei Erfolg durch die Partner patentrechtlich abgesichert.