technologyComment of adipic acid production (RER, RoW): This dataset models the production of adipic acid by nitric acid oxidation of a mixture of cyclohexanol and cyclohexanone, which is obtained by oxidation of cyclohexane. Abatement of N2O emissions is assumed to reduce the emissions by 80%. Essentially all production of adipic acid is derived from the nitric acid oxidation of a mixture of cyclohexanone – cyclohexanol (KA mixture). The reactor, controlled at 60 – 80 °C and 0.1 – 0.4 MPa, is charged with the recycled nitric acid stream, the KA feed material, and makeup acid containing 50 – 60 % nitric acid and copper – vanadium catalyst. The reaction is very exothermic (6.280 MJ/kg). Adipic acid is obtained with a yield greater than 90%. Nitrogen oxides, carbon dioxide, and some lower dicarboxylic acids are the major by-products, as well as oxidation products arising from impurities in the KA intermediate. The nitric acid oxidation step produces three major waste streams: an off-gas containing oxides of nitrogen and CO2, water containing traces of nitric acid and organics from the water removal column; and a dibasic acid purge stream containing adipic, glutaric and succinic acids. The production of adipic acid can be represented by the following simplified reaction formula: 0.733 C6H12O + 0.367 C6H10O + 2 HNO3 -> C6H10O4 + N2O + 2 H2O + 7.23 H2 References: Althaus H.-J., Chudacoff M., Hischier R., Jungbluth N., Osses M. and Primas A. (2007) Life Cycle Inventories of Chemicals. ecoinvent report No. 8, v2.0. EMPA Dübendorf, Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH.
Distickstoffoxid-Emissionen Distickstoffoxid ist ein bedeutendes Klimagas. 1990 hatten die Distickstoffoxid-Emissionen einen Anteil von 4,1 % an den gesamten THG-Emissionen in CO₂-Äquivalenten. 2023 lag der Anteil immer noch bei 3,2 %. Zwischen 1990 und 2000 sanken die Emissionen und stagnierten dann bis 2009. Die Jahre ab 2010 zeigen ein deutlich geringeres Niveau und in den letzten Jahren einen rückläufigen Trend. Entwicklung in Deutschland seit 1990 Im Rahmen der Klimarahmenkonvention haben die Vertragsstaaten Maßnahmen zu ergreifen, um die Distickstoffoxid-Emissionen zu verringern (siehe “Klimarahmenkonvention“ ). 1990 betrugen die Distickstoffoxid (N 2 O)-Emissionen 188 Tausend Tonnen (Tsd. t). Im Zeitraum bis 1999 gingen sie um ca. ein Drittel zurück (siehe Abb. „Distickstoffoxid-Emissionen nach Kategorien“). Der Rückgang wurde zu zwei Dritteln durch emissionsmindernde Maßnahmen im Bereich der Adipinsäureproduktion (Grundstoff bei der Kunststoffherstellung) erreicht. Zudem veränderte sich die Landwirtschaft in den neuen Ländern. Bei rückläufigen Tierbeständen wurden weniger tierische Abfälle als Wirtschaftsdünger eingesetzt. Flächen wurden in großem Umfang stillgelegt, deshalb mussten weniger mineralische Stickstoffdünger eingesetzt werden. Im Jahr 2010 führte eine gezielte technische Minderung der Emissionen einer Chemieanlage zu einem starken und dauerhaften Rückgang. In den Jahren 2011 bis 2017 fluktuierten die Emissionen leicht um 100 Tsd. t pro Jahr, in den Folgejahren ist eine sukzessive Reduktion auf 82 Tsd. t. im Jahr 2023 zu beobachten. (siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien“). Distickstoffoxid-Emissionen nach Kategorien Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien Quelle: Umweltbundesamt Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung Verursacher von Distickstoffoxid-Emissionen Hauptquellen für Distickstoffoxid-Emissionen sind stickstoffhaltiger Dünger in der Landwirtschaft und die landwirtschaftliche Tierhaltung. Nach kleinen Rückgängen in den Jahren 1990 bis 1994 stagnierten die Emissionen der Landwirtschaft bei ca. 70-76 Tausend Tonnen Distickstoffoxid jährlich und fallen erst ab 2018 sukzessive ab. Im Jahr 2023 machten sie 74 % der gesamten Distickstoffoxid-Emissionen aus. Weitere Quellen sind die Industrieprozesse in der chemischen Industrie: Bis 1997 hatte die industrielle Produktion von Adipinsäure – einem Grundstoff bei der Kunststoffherstellung, für Lösemittel und Weichmacher – mit knapp einem Drittel einen wesentlichen Anteil an den Distickstoffoxid-Emissionen, der jedoch bis 2017 stufenweise auf ca. wenige Prozent schrumpfte. Geringere Emissionen entstehen auch durch stationäre und mobile Verbrennungsprozesse, durch die Abwasserbehandlung und durch den direkten Einsatz von Distickstoffoxid (zum Beispiel als Narkosemittel). Seit 1999 wird die Emissionsentwicklung stark von der Emissionsentwicklung in der chemischen Industrie beeinflusst
HIER STIMMT DIE CHEMIE. SACHSEN-ANHALT STÄRKEN DES CHEMIESTANDORTS SACHSEN-ANHALT Mitteldeutsches Chemiedreieck: Traditions- und Innovationsstandort der Chemie- und Kunststoffindustrie im Zentrum Europas Rohstoffe: Unternehmen profitieren von einem integrierten Stoffverbund und stoffspezifischen Know-How an den Chemiestandorten Plug&Play-Effizienz: Das Chemieparkkonzept ermöglicht den ansässigen Unternehmen die Konzentration auf das Kerngeschäft Ausbildung, Forschung und Produktentwicklung: in Unternehmen, an Universitäten, Hochschulen sowie Forschungsinstituten wie Max-Planck und Fraunhofer SACHSEN-ANHALTS CHEMIEPARKS 1 CHEMIEPARK BITTERFELD-WOLFEN G E G R Ü N D E T : 1893 I U S P : Unternehmen der Chlor-, Phosphor-, Farbstoff-, Pharma- und Feinchemie; Start-ups; Technologie- und Gründerzentrum TGZ I G R Ö S S E : ca 1.200 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 350 I A R B E I T S K R Ä F T E : ca: 12.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : DOW, Bayer, AkzoNobel, Evonik, Lanxess, ICL, Hi-Bis, Clariant, Guardian Glass, Heraeus, Miltitz Aromatics, Organica Feinchemie, Silicon Products BERLIN MAGDEBURG 4 2 CHEMIESTANDORT LEUNA G E G R Ü N D E T : 1916 I U S P : geschlossener Chemiestandort mit Werkszaun, Komplettanbieter für Medien und Services, Rohstoffverbund, Energieverbund, Fraunhofer CBP/Pilotanlage I G R Ö S S E : ca. 1.300 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 100 I A R B E I T S K R Ä F T E : ca. 10.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : TOTAL, Linde, DOMO, BASF, Alberdingk Boley, Arkema, CRI, DOW, Innospec, Eastman, Leuna-Harze 3 DOW VALUE PARK SCHKOPAU/BÖHLEN G E G R Ü N D E T : 1998 I U S P : Performance- und Spezialkunststoffe, 1 3 2 FLUGHAFEN LEIPZIG/HALLE 5 ValuePark mit Major-User-Prinzip, Fraunhofer-Institute PAZ und CSP I G R Ö S S E : 150 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 20 I A R B E I T S K R Ä F T E : ca. 3.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : Dow, Braskem, Manuli Stretch, Trinseo, BYK Chemie, Innovia 4 AGRO-CHEMIE PARK PIESTERITZ5 CHEMIE- UND INDUSTRIEPARK ZEITZ land, Standortbetreiber SKW Piesteritz ist Deutschlands größer Harnstoff- und Ammoniakproduzent I G R Ö S S E : 220 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 30 I M I TA R B E I T E R : ca. 1.500 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : SKW Stickstoffwerke Piesteritz, AGROFERT, Borealis Agrolinz Mela- mine, Air Liquide, Louis Dreyfus Companystandort, internationale und mittelständisch/inhabergeführte Unternehmen I G R Ö S S E : 230 Hektar I A N Z A H L U N T E R N E H M E N : 50 I M I TA R B E I T E R : ca. 1.000 I F L AG S H I P CO M PA N I E S : Radici Chimica, Puralglobe, Interstarch, Jowat Klebstoffe, Deurex, Münzing Micro Technologies G E G R Ü N D E T : 2005 I U S P : einziger Agro-Chemie Park in Deutsch- www.investieren-in-sachsen-anhalt.de/chemie G E G R Ü N D E T : 1936 I U S P : offener und unabhängiger Chemie CHEMIE SACHSEN-ANHALT Mehr Informationen: www.investieren-in-sachsen-anhalt.de/chemie VERSORGUNG MIT SYSTEM: Stoffverbund der CeChemNet- Standorte Bitterfeld-Wolfen, Leuna, Schkopau/ Böhlen, Zeitz und Schwarzheide PIPELINE LITVINOV – BÖHLEN PIPELINE STADE – MITTELDEUTSCHLAND Ethylen Raffinerieprodukte Propylen Naphtha Wasserstoff Salzsäure Stickstoffprodukte Ammoniak, Harnstoff technische Gase Wasserstoff, technische Gase Wasserstoff, technische Gase Wasserstoff Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylacetat, Piesteritz Wasserstoff, technische Gase Zeitz Adipinsäure Salpetersäure Cyclohexanol/-non Grundöle/Raffinerie Spezialwachse Leime/Klebstoffe techn. Gase Adipinsäure „DRUSHBA“ ROHÖL-PIPELINE PU-Grundprodukte und Systeme Kunststoffe Schaumstoffe Pflanzenschutz- produkte Wasserbasislacke Polymere Chemikalien Ethylen, Propylen, Butadien, Aromaten Raffinerie Polymere Basischemikalien Katalysatoren Spezialchemikalien Technische Gase Methanol Schwarzheide Butandiol, Toluol, Natronlauge, Kalilauge, Ethylenoxid „ROLLENDE“ PIPELINE LUDWIGSHAFEN – SCHWARZHEIDE Cracker Acrylsäure Anilin Kohlenwasserstoff- harze Leuna Butadien, Ethylenoxid, Kohlendioxid Schkopau Böhlen Ethylen PIPELINE ROSTOCK – BÖHLEN Bitterfeld-Wolfen Anorganika Chlorprodukte Spezialchemikalien Solarsilizium Chlor Salzsäure Salpetersäure, Ammoniak Styrole, Ameisensäure PIPELINE ROSTOCK – SCHWEDT Quelle: CeChemNet PRODUKTARTEN AN DEN STANDORTEN Anorganische Basis- chemikalien Petro chemikalien und Derivate Polymere Fein- und Spezial- chemikalien Pharma zeutika Düngemittel Kunststoff- verarbeitung Industrielle Bio- technologie Agro-Chemie Park Piesteritz Chemiepark Bitterfeld-Wolfen Dow Value Park Schkopau/Böhlen Chemiestandort Leuna IMG – IHR ANSPRECHPARTNERIMG – IHR PARTNER Investitions- und Marketinggesellschaft Sachsen-Anhalt mbH Am Alten Theater 6 | 39104 Magdeburg Tel. +49 391 56899-10 welcome@img-sachsen-anhalt.deFür alle Fragen der Projektrealisierung Für Immobilien- und Standortsuche Für International Business Service Für Unterstützung in Förder- und Finanzierungsfragen www.investieren-in-sachsen-anhalt.de/chemie Für Unterstützung in Personalsuche und -rekrutierung Für Behörden- und Genehmigungs- management Stand: Mai 2020 Chemie- und Industriepark Zeitz
8 - Chemische Erzeugnisse 81 Chemische Grundstoffe (ausgenommen Aluminiumoxid und - hydroxid) Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 811 Schwefelsäure 8110 Schwefelsäure (Oleum), Abfallschwefelsäure X X S 812 Ätznatron 8120 Ätznatron (Natriumhydroxid, fest), Ätznatronlauge (Natriumhydroxid) in Lösung, Natronlauge, Sodalauge A 813 Natriumcarbonat 8130 Natriumcarbonat (kohlensaures Natrium), Natron, Soda A 814 Calciumcarbid 8140 Calciumcarbid (Vorsicht: Bei Kontakt mit Wasser Explosionsgefahr!) X X S 819 Sonstige chemische Grundstoffe (ausgenommen Aluminiumoxid und -hydroxid) 8191 Acrylnitril, Alaune, Aluminiumfluorid, Äthylenoxid, verflüssigt, Bariumcarbonat, Bariumchlorid (Chlorbarium), Bariumnitrat, Bariumnitrit, Bariumsulfat, Bariumsulfid, Benzolkohlenwasserstoffderivate ( z. B. Äthylbenzol), Bleiglätte, Bleioxid, Bleiweiß (Bleicarbonat), Calciumhypochlorit (Chlorkalk), Caprolactam, Chlor, verflüssigt (Chlorlauge), Chlorbenzol, Chloressigsäure, Chlorkohlenwasserstoffe, nicht spezifiziert, Chlormethylglykol, Chloroform (Trichlormethan), Chlorothene, Chlorparaffin, Chromalaun, Chromlauge, Chromsulfat, Cumol, Cyanide (Cyansalz), Dimethyläther (Methyläther), Dichloräthylen, EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure), ETBE (Ethyl-tertButylether), Flusssäure, Glykole, nicht spezifiziert, Hexachloräthan, Hexamethylendiamin, Kaliumchlorat, Kaliumhypochloritlauge (Kalibleichlauge), Kaliumsilikat (Wasserglas), Kalkstickstoff (Calciumcyanamid), Kohlensäure, verdichtet, verflüssigt, Kresol, Mangansulfat, Melamin, Methylchlorid (Chlormethyl), Methylenchlorid, Monochlorbenzol, MTBE (Methyl-tertButylether), Natriumchlorat, Natriumfluorid, Natriumnitrit (salpetrigsaures Natrium), Natriumnitritlauge, Natriumsilikat (Wasserglas), Natriumsulfid (Schwefelnatrium), Natriumsulfit (schwefligsaures Natrium), Natronbleichlauge, NTA (Nitrilotriessigsäure), Perchloräthylen, Phenol, Phosphorsäure, Phtalsäureanhydrid, Retortenkohle, Ruß, Salpetersäure, -abfallsäure, Salzsäure, -abfallsäure, Schwefel, gereinigt, Schwefeldioxid, schwefelige Säure, Schwefelkohlenstoff, Styrol, Surfynol ( TMDD = 2,4,7,9-Tetramethyldec-5-in-4,7-diol), Tallöl, Tallölerzeugnisse, Terpentinöl, Tetrachlorbenzol, Tetrachlorkohlenstoff, Trichloräthylen, Trichlorbenzol, Triphenylphosphin, Vinylchlorid, Waschrohstoffe, Zinkoxid, Zinksulfat X X S 8192 Aceton, Adipinsäure, Alkohol, rein (Weingeist), Aluminiumacetat (essigsaure Tonerde), Aluminiumformiat (ameisensaure Tonerde), Aluminiumsulfat (schwefelsaure Tonerde), Ameisensäure, Ammoniakgas (Salmiakgeist), Ammoniumchlorid (Salmiak), Ammonsalpeter (Ammoniumnitrat, salpetersaures Ammoniak), Ammoniumphosphat, Ammoniumphosphatlösung, Äthylacetat, Ätzkali (Kaliumhydroxid, Kalilauge), Branntwein (Spiritus), vergällt, Butanol, Butylacetat, Calciumchlorid (Chlorcalcium), Calciumformiat (ameisensaurer Kalk), Calciumnitrat (Kalksalpeter), Calciumphosphat, Calciumsulfat (Anhydrit, synthetisch), Citronensäure, Eisenoxid, Eisensulfat, Essigsäure, Essigsäureanhydrid, Fettalkohole, Glykole (Äthylenglykol, Butylenglykol, Propylenglykol), Glyzerin, Glyzerinlaugen, Glyzerinwasser, Harnstoff, künstlich (Carbamid), Holzessig, Isopropylalkohol (Isopropanol), Kaliumcarbonat (Pottasche), Kaliumnitrat, Kaliumsulfatlauge, Magnesiumcarbonat, Magnesiumsulfat (Bittersalz), Methanol (Holzgeist, Methylalkohol), Methylacetat, Natriumacetat, (essigsaures Natrium), Natriumbicarbonat (doppelkohlensaures Natrium), Natriumbisulfat (doppelschwefelsaures Natrium), Natriumformiat, Natriumnitrat (Natronsalpeter), Natriumphosphat, Propylacetat, Titandioxid (z. B. künstliches Rutil) X A 8193 Graphit, Graphitwaren, Silicium, Siliciumcarbid (Carborundum) A 8199 Sonstige chemische Grundstoffe und Gemische, nicht spezifiziert X X S 82 Aluminiumoxid und -hydroxid Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 820 Aluminiumoxid und -hydroxid 8201 Aluminiumoxid A 8202 Aluminiumhydroxid (Tonerdehydrat) A 83 Benzol, Teere u. ä. Destillationserzeugnisse Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 831 Benzol 8310 Benzol X X S 839 Peche, Teere, Teeröle u. ä. Destillationserzeugnisse 8391 Nitrobenzol, Benzolerzeugnisse, nicht spezifiziert X X S 8392 Öle und andere Erzeugnisse von Steinkohlenteer, z. B. Anthracen, Anthracenschlamm, Decalin, Naphthalin, raffiniert, Tetralin, Xylenol, Solventnaphtha, Toluol, Xylol (Ortho-, Meta- und Paraxylol und Mischungen davon) X X S 8393 Pech und Teerpech aus Steinkohlen- und anderen Mineralteeren, z. B. Braunkohlenteerpech, Holzteerpech, Mineralteerpech, Petroleumpech, Steinkohlenteerpech, Teerpech, Torfpech, Torfteerpech, Kreosot X X S 8394 Pech- und Teerkoks aus Steinkohlen- und anderen Mineralteeren, z. B. Braunkohlenteerkoks, Steinkohlenpechkoks, Steinkohlenteerkoks, Teerkoks X X S 8395 Gasreinigungsmasse X X S 8396 Steinkohlen-, Braunkohlen- und Torfteer, Holzteer, Holzteeröl, z. B. Imprägnieröl, Karbolineum, Kreosotöl, Mineralteer, Naphthalin, roh X X S 8399 Sonstige Destillationserzeugnisse, z. B. Rückstände von Braunkohlen- und Steinkohlenteerschweröl X X S 84 Zellstoff und Altpapier Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 841 Holzschliff und Zellstoff 8410 Holzstoff (Holzschliff), Holzzellulose, Zellulose, -abfälle X A 842 Altpapier und Papierabfälle 8420 Altpapier, Altpappe X A 89 Sonstige chemische Erzeugnisse ( einschl. Stärke) Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 891 Kunststoffe 8910 Kunstharze, Kunstharzleim, Mischpolimerisat aus Acrylnitril, aus Butadien, aus Styrol, Polyester, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid X X S 8911 Kunststoffabfälle, Kunststoffrohstoffe, nicht spezifiziert X X S 892 Farbstoffe, Farben und Gerbstoffe 8921 Farbstoffe, Farben, Lacke, z. B. Eisenoxid zur Herstellung von Farben, Emailmasse, Erdfarben, zubereitet, Lithopone, Mennige, Zinkoxid X X S 8922 Kitte X X S 8923 Gerbstoffe, Gerbstoffauszüge, Gerbstoffextrakte X X S 893 Pharmazeutische Erzeugnisse, ätherische Öle, Reinigungs- und Körperpflegemittel 8930 Apothekerwaren (Arzneimittel), pharmazeutische Erzeugnisse X X S 8931 Kosmetische Erzeugnisse, Reinigungsmittel, Seife, Waschmittel, Waschpulver X A 894 Munition und Sprengstoffe 8940 Munition und Sprengstoffe X X S 896 Sonstige chemische Erzeugnisse 8961 Abfälle von Chemiefäden, -fasern, -garnen, von Kunststoffen, auch geschäumt, auch thermoplastisch, nicht spezifiziert, Abfallmischsäuren aus Schwefel- und Salpetersäure, Elektrodenkohlenabfälle, -reste, Kohlenstoffstampfmasse X X S 8962 Abfälle und Rückstände der chemischen Industrie, der Glasindustrie, eisenoxidhaltig, Sulfitablauge X X S 8963 Sonstige chemische Grundstoffe, Härtemittel für Eisen, für Stahl, Entkalkungsmittel für die Lederbereitung, Härtergemische für Kunststoffe, Kabelwachs, Leime, Lösungsmittel, Pflanzenschutzmittel, nicht spezifiziert, radioaktive Stoffe, nicht spezifiziert, Weichmachergemische für Kunststoffe X X S 8969 Chemikalien, chemische Erzeugnisse, nicht spezifiziert X X S Stand: 01. Januar 2018
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IKA®-Werke GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Erforschung einer Nutzung von Lignin und des Terpentinschnitts als signifikante Restströme der Zellstoffgewinnung zur elektrosynthetischen Herstellung von alkylierten Adipinsäuren. Diese Restströme werden heute hauptsächlich thermisch verwertet und stehen nicht in Konkurrenz als Nahrungsmittel. Die elektrochemische Umsetzung ist besonders nachhaltig, da keine Reagenzabfälle generiert werden und auch Elektrizitätsüberschüsse, welche auch in den Zellstoffwerken/Bioraffinerien anfallen, zum Einsatz kommen können. Mithilfe der Alkyladipinsäuren sollen neue Polyamide mit innovativen Eigenschaften erschlossen werden. Zur Realisierung bedarf es neuer elektrochemischer Flusszellen, welche die gewünschte Umsetzung ermöglichen und im Laborbereich für Kilogrammmengen skalierbar sind. Die geplanten Umsetzungen und Anwendungsfelder besitzen eine hohe technische Relevanz für Polymere und erlauben es bislang wenig stofflich genutzte Nebenströme gezielt zu erschließen. Eine Etablierung einer skalierbaren elektrosynthetischen Umsetzung wird angestrebt. Neben der teilweise aufgereinigten Ausgangsstoffe werden auch die Rohrestströme der Umsetzung unterworfen.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Resource Efficiency GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Erforschung einer Nutzung von Lignin und des Terpentinschnitts als signifikante Restströme der Zellstoffgewinnung zur elektrosynthetischen Herstellung von alkylierten Adipinsäuren. Diese Restströme werden heute hauptsächlich thermisch verwertet und stehen nicht in Konkurrenz als Nahrungsmittel. Die elektrochemische Umsetzung ist besonders nachhaltig, da keine Reagenzabfälle generiert werden und auch Elektrizitätsüberschüsse, welche auch in den Zellstoffwerken/Bioraffnerien anfallen, zum Einsatz kommen können. Mithilfe der Alkyladipinsäuren sollen neue Polyamide mit innovativen Eigenschaften erschlossen werden. Zur Realisierung bedarf es neuer elektrochemischer Flusszellen, welche die gewünschte Umsetzung ermöglichen und im Laborbereich für Kilogrammmengen skalierbar sind. Die geplanten Umsetzungen und Anwendungsfelder besitzen eine hohe technische Relevanz für Polymere und erlauben es bislang wenig stofflich genutzte Nebenströme gezielt zu erschließen. Eine Etablierung einer skalierbaren elektrosynthetischen Umsetzung wird angestrebt. Neben der teilweise aufgereinigten Ausgangsstoffe werden auch die Rohrestströme der Umsetzung unterworfen.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Erforschung einer Nutzung von Lignin und des Terpentinschnitts als signifikante Restströme der Zellstoffgewinnung zur elektrosynthetischen Herstellung von alkylierten Adipinsäuren. Diese Restströme werden heute hauptsächlich thermisch verwertet und stehen nicht in Konkurrenz als Nahrungsmittel. Die elektrochemische Umsetzung ist besonders nachhaltig, da keine Reagenzabfälle generiert werden und auch Elektrizitätsüberschüsse, welche auch in den Zellstoffwerken/Bioraffinerien anfallen, zum Einsatz kommen können. Mithilfe der Alkyladipinsäuren sollen neue Polyamide mit innovativen Eigenschaften erschlossen werden. Zur Realisierung bedarf es neuer elektrochemischer Flusszellen, welche die gewünschte Umsetzung ermöglichen und im Laborbereich für Kilogrammmengen skalierbar sind. Die geplanten Umsetzungen und Anwendungsfelder besitzen eine hohe technische Relevanz für Polymere und erlauben es bislang wenig stofflich genutzte Nebenströme gezielt zu erschließen. Eine Etablierung einer skalierbaren elektrosynthetischen Umsetzung wird angestrebt. Neben der teilweise aufgereinigten Ausgangsstoffe werden auch die Rohrestströme der Umsetzung unterworfen.
Das Projekt "ERA CoBioTech Call 2: MIPLACE - Integration von Plastik in die zirkuläre Bioökonomie mit Hilfe von Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie (Biologie IV) durchgeführt. Das Hauptziel von MIPLACE ist die Entwicklung eines effizienten biobasierten Prozesses, der Kunststoffabfälle als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Molekülen von industriellem Interesse verwendet. In MIPLACE werden wir einen Ansatz verfolgen, um zwei Arten von Kunststoffpolymeren (Polyethylenterephthalat (PET) und Polyurethan (PU)) in das umweltfreundlichere Bio-PU als Bau- und Isoliermaterial zu verwandeln. Zu diesem Zweck werden wir mikrobielle Gemeinschaften nutzen. Das Standard-PU-Polymer besteht aus mehreren Monomeren, darunter Ethylenglykol (EG) und Terephthalsäure (TA), die auch die Bestandteile von PET sind. So ist es möglich, Hydrolysate von PET- und PU-Abfällen direkt für die Synthese von neuem PU zu nutzen. Unser biologischer Prozess wird es ermöglichen aus dem Plastikabfall auch andere Monomere herzustellen, die als Bausteine von PU verwendet werden können (z.B. HAAs, Adipinsäure (AA) und Butandiol (BDO)). MIPLACE wird also dazu beitragen, das Problem der Umweltverschmutzung mit Kunststoff zu mildern, indem es einen neuen Weg für die Verwendung von Kunststoffabfällen über die üblichen Recyclingverfahren hinaus eröffnet. In MIPLACE haben wir eine multidisziplinäre Strategie entwickelt, die auf der Nutzung mikrobieller Gemeinschaften für die effektive Umwandlung von PET und PU in Bio-PU basiert. Unser Workflow basiert auf dem traditionellen Design-Build-Test-Zyklus der Ingenieurdisziplinen. Wir werden eine Kombination aus Umweltscreening von Mikroorganismen, rationaler Stammentwicklung und laborgesteuerter Evolution verwenden, um dieses Ziel zu erreichen. Gleichzeitig werden wir uns mit den mit dieser Forschung verbundenen gesellschaftlichen Themen befassen, die sich auf die öffentliche Wahrnehmung des gewählten Ansatzes und die Möglichkeit der Beeinflussung von Veränderungen im Verbraucherverhalten beziehen.
Das Projekt "Bio-Nylon: Nachhaltige Produktion von Bio-Adipinsäure als Plattform-Chemikalie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Institut für Systembiotechnologie durchgeführt. Adipinsäure ist ein Rohstoff zur Herstellung von Nylon-6,6, ein Produkt mit einem Marktvolumen von mehreren Milliarden Euro. Im Rahmen dieses Projekts (Bio-Nylon) soll die nachhaltige Produktion von Bio-Adipinsäure mittels eines kombinierten biotechnologischen und chemischen Prozesses validiert werden. Herkömmliche Produktionsverfahren basieren auf fossilen Rohstoffen, haben einen erheblichen Energiebedarf und sind oftmals mit der Emission von unerwünschten Nebenprodukten wie dem Treibhausgas N2O verbunden. Auf Grundlage einer vergleichenden Ökobilanz (LCA, Life Cycle Assessment) konnte gezeigt werden, dass das neu entwickelte Konzept mit einer geringeren Umweltbelastung verbunden und dabei wirtschaftlich konkurrenzfähig zu den existierenden Verfahren ist (van Duuren JBJH 2011) - insbesondere dann, wenn das Abfallprodukt Lignin aus der Zellulose-Herstellung als Substrat genutzt werden kann. Die Produktion von Bio-Adipinsäure trägt durch den niedrigeren Energiebedarf und Ausstoß von Treibhausgasen sowie die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Energiewende in Deutschland bei. Prozesstechnisch werden mittels Pyrolyse von Lignin entstandene Gemische kleiner aromatischer Verbindungen durch den Biokatalysator Pseudomonas putida KT2440-JD1 zu cis, cis-Muconat umgesetzt. Dieses lässt sich leicht zu Adipinsäure hydrogenieren. Eine neuartige Kultivierungsmethode für den Biokatalysator bietet darüber hinaus großes Optimierungspotential.
Das Projekt "C. glutamicum als Plattform-Organismus für neue und effiziente Produktionsverfahren (BioProChemBB) - Teilvorhaben 1: Konstruktion, Charakterisierung und Optimierung von Succinat-, Fumarat- und Malat-produzierenden C. glutamicum-Stämmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie durchgeführt. Corynebacterium glutamicum wird seit Jahrzehnten erfolgreich für die biotechnologische Produktion von Aminosäuren eingesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Eignung für die großtechnische Produktion hat sich C. glutamicum zu einem wichtigen Modellorganismus in der Weißen Biotechnologie entwickelt. Das Gesamtvorhaben des ERA-IB-Projektes zielte darauf ab, C. glutamicum in iterativen Optimierungsverfahren für die Gewinnung von Grundchemikalien und Synthesebausteinen im Sinne der Weißen Biotechnologie aus nachwachsenden Rohstoffen zu nutzen und robuste sowie kostensparende Fermentations- und 'Downstream processsing'-Verfahren zu entwickeln. Dabei standen die Produkte Succinat, Fumarat, Malat, Aspartat und Itaconat im Projektfokus. Das Ziel des Teilprojektes 1 war die Konstruktion, Analyse und iterative Optimierung von C. glutamicum-Stämmen, die mit hoher Ausbeute und hoher Produktionsrate Succinat, Fumarat und/oder Malat (bzw. deren Säuren) aus nachwachsenden Rohstoffen (Zucker) produzieren. Die zentrale Vorstufe aller drei Säuren im Zentralstoffwechsel von C. glutamicum ist Pyruvat, selbst ein attraktives Produkt als Vorstufe verschiedener Chemikalien und Polymere sowie als Bestandteil oder Zusatz in Nahrungsmitteln, Kosmetika und Pharmazeutika. Aus diesem Grund sollte auch zunächst ein C. glutamicum-Stamm entwickelt und analysiert werden, der effizient Pyruvat bildet. Succinat ist eine Plattform-Chemikalie, aus der eine Reihe bisher petrochemisch hergestellter Bulk'-Chemikalien synthetisiert werden können, wie z.B. 1,4-Butandiol, Tetrahydrofuran, Adipinsäure, g-Butyrolacton oder lineare aliphatische Esther. Fumarat wird in der Nahrungsmittelindustrie und als Ausgangsverbindung für Polymerisierungs- und Estherifizierungsreaktionen genutzt, Malat wird in der pharmazeutischen Industrie, in der Kosmetik- und in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt und wird wie Succinat und Fumarat als vielversprechender chemische Grundbaustein für Plattformchemikalien angesehen
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 10 |
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|---|---|
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| License | Count |
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| geschlossen | 2 |
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