Das Projekt verfolgt das Ziel, eine umfassende, integrierte Analyse möglicher politischer und wirtschaftspraktischer Ansatzpunkte für eine Transformation zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft in verschiedenen Wirtschaftssektoren vorzunehmen. Hierzu sollen (1) existierende Paradigmen, Ziele und Regeln sowie die Struktur von Informations- und Materialflüssen in Wirtschaftsbereichen, die auf den agrarischen und forstlichen Rohstoffen der 'Bioökonomie' basieren, aus jeweils sozialwissenschaftlicher, wirtschafts- und technikwissenschaftlicher Perspektive untersucht werden. (2) Die Ergebnisse der einzelnen Analysen sollen durchgehend koordiniert, durch Einsichten aus der Praxis ergänzt, und schließlich zusammengeführt werden. (3) Aus den inter- und transdisziplinären wissenschaftlichen Erkenntnissen heraus sollen handlungsleitende Informationen für politische Entscheidungsträger und die Wirtschaftspraxis abgeleitet werden. Aufbauend auf umfassenden Literaturanalysen in allen Arbeitspaketen sowie der Abstimmung mit VertreterInnen aus der Wirtschaftspraxis werden in Projektteil A umfangreiche empirische Daten zu Paradigmen, Zielen und Regeln in Deutschland, einem weiteren Land und auf internationaler Ebene mittels teilstrukturierter qualitativer Interviews, Dokumentenanalyse, qualitativer Netzwerkanalyse und ggf. quantitativer Befragung erhoben und diskursanalytisch ausgewertet. In Projektteil B werden nach umfangreicher Einarbeitung in theoretische Grundlagen theoretische Modelle und Kriterien für nachhaltige und transparente Informations- und Materialflüsse entwickelt und anschließend in Fallstudien mittels Delphi-Studie, (consequential) Life Cycle Assessment, akteursbezogener Analyse sowie teilstrukturierten Interviews, Dokumentenanalysen, und ggf. quantitativer Befragung überprüft. Alle Arbeitspakete stimmen sich regelmäßig in Workshops ab und erarbeiten schließlich praktische Handlungsempfehlungen.
Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und/oder essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.
Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und/oder essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.
Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.
Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen, sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen und mittels Metagenomanalyse aus Mikroorganismen, die im Darm von grasfressenden Termiten leben und deren Wirt, isoliert werden. Die so exprimierten neuen Cellulasen werden auf ihre Effizienz des Celluloseabbaus, Stabilität und Endprodukthemmung hin untersucht und mittel Protein-Engineering optimiert. Darüber hinaus werden ausgewählte Enzyme mit verbesserten Eigenschaften in größeren Mengen fermentiert und den Projektpartnern für Aufschlussversuche zur Verfügung gestellt. Zunächst wird ein Testsystem zur Messung der Endprodukthemmung etabliert. Danach werden die neu identifizierten Enzyme kloniert, in Pichia pastoris exprimiert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften, insbesondere der Endprodukthemmung, charakterisiert und mit kommerziell erhältlichen Enzymen verglichen. Weiterhin werden größere Mengen der neuen Enzyme mit vorteilhaften Eigenschaften hergestellt und den Projektpartnern für Versuche zur Verfügung gestellt.
Die Projektidee baut auf dem Kontext der ganzheitlichen Nutzung der Ölleinpflanze als Nahrungsmittel sowie als Industrierohstoff in Form einer Bioraffinerie auf. Die wirtschaftliche Gewinnung und Verarbeitung von Leinsamen muss dabei im Focus stehen. Leinsamenprodukte wie Pflanzenöl, Presskuchen bzw. Backleinen und Diätleinen sind auf dieser Basis unter den Gesichtspunkten des gegenwärtigen Nutzungsportfolios sowohl aus wirtschaftlicher Sicht wie auch im Hinblick auf derzeitige und potenziell zusätzliche Anwendungspotenziale zu betrachten. Ziel ist es, Produktlinien zu entwickeln, die eine Wirtschaftlichkeit des Ölleinanbaus in dafür prädestinierten Anbaugebieten allein durch die Samennutzung ermöglichen. Eine ergänzende Wertschöpfung (Faser, Ligninen, Pektinen) soll zu dessen Stabilisierung führen und einen Beitrag zur Verbesserung der relativen Vorzüglichkeit des Ölleinanbaus leisten. Aufbauend auf der Machbarkeitsuntersuchung ist perspektivisch die Realisierung in einem regionalen Demonstrationsprojekt mit Modellcharakter geplant. AP1-Datenerhebung - Analyse der bisherigen Entwicklungen - Recherchen zu F&E-Arbeiten und Innovationen - Übertragbarkeit von allgemeinen Bioraffineriekonzepten auf das Wertschöpfungsnetz 'Öllein' - Praxisversuche - Potenzialanalyse und -ermittlung für die fokussierten Rohstoff- und Produktbereiche AP2-Vorstellung der Ergebnisse, Experten-Workshop.
Im Teilprogramm Additives I sollen enzymatische Syntheseprozesse zur Produktion von hochwertigen Schmierstoffadditiven aus biogenen Rohstoff- und Abfallströmen entwickelt werden. Die Abfallströme dienen dabei sowohl als Nährstoffquelle zur Enzymproduktion als auch als Quelle der Synthone für die Schmierstoffadditivsynthese. Die angestrebte Entwicklung eines marktfähigen Prozesses zur Additivsynthese teilt sich daher in ein Unterprojekt zur Entwicklung eines Biokatalysators und einen Entwicklungsstrang für die Additivsynthese. Projektziel ist eine diversifizierte Wertschöpfungskette zur Produktion von Rohstoffen für Schmierstoffe, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum in diesem Bereich zu gewährleisten. Die Arbeitspakete umfassen alle Schritte zur Entwicklung von biogenen Schmierstoffkomponenten, von der Identifizierung geeigneter biogener Rohstoffe bis zu anwendungsnahen Prüfungen der biokatalytisch hergestellten Produkte. Auf Basis der Ergebnisse aus dem Vorgängerprojekt wird ein gezieltes Up-Scaling erfolgen. Daneben werden weitere Komponenten angestrebt, die direkt in Schmierstoffen eingesetzt werden können, als auch Zwischenprodukte, die als 'building blocks' für eine ganze Reihe von Folgeprodukten dienen können. Die Produkte werden unter schmierstoffrelevanten Aspekten geprüft und bewertet; die Ergebnisse führen ggf. zu Modifikationen am Herstellprozess. Anschließend wird auch die biokatalytische Produktion der neuen Komponenten auf die für technische Anwendungen nötige Größe hoch skaliert.
Im Projekt soll gezeigt werden, wie die mittelkettigen Carbonsäuren Capron- und Caprylsäure aus bestehenden Biogasanlagen in die chemische Industrie integriert werden können. Capron- und Caprylsäure sind Spezialchemikalien mit einem breiten Anwendungsspektrum. Mit dem neuen Verfahren soll Biogasanlagenbetreibern eine alternative Nutzungsmöglichkeit in Form von zusätzlichen Wertschöpfungsketten im Sinne einer Bioraffinerie eröffnet werden. Das neue Nutzungskonzept verbindet dabei bestehendes Knowhow der Anlagenbetreiber und vorhandene Infrastrukturen am Standort mit einer innovativen Betriebsweise und zusätzlichen technischen Komponenten zur Produktion und Extraktion der Carbonsäuren. Gleichzeitig wird eine alternative, nachhaltige Möglichkeit zur Herstellung der Carbonsäuren aus heimischen Biomassen sowie Rest- und Abfallstoffen entwickelt, so dass die Nutzung tropischer Pflanzenöle (Palm- und Kokosöl) als Basis vermieden werden kann. Anhand zweier Anwendungsmöglichkeiten soll im Projekt gezeigt werden, wie der Weg von der Produktion der Carbonsäuren mittels anaerober Fermentation über die Separation (Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Trennung, Destillation), die chemische Modifikation (Veresterung, Sulfonierung) bis zur Verwendung in Reinigungs- und Schmiermitteln funktioniert. Darüber hinaus wird im Projekt ein Anlagenkonzept zur Umrüstung einer bestehenden Biogasanlage in eine Bioraffinerie entwickelt. Darauf aufbauend erfolgen ein Basic Engineering sowie die Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen am Bioraffineriestandort. Über den gesamten Projektverlauf wird in enger Zusammenarbeit mit einem Wirtschaftsexperten eine Verwertungsstrategie entwickelt, wobei die Marktpotenziale sowie weitere Anwendungsfelder für Capron- und Caprylsäure recherchiert und präzisiert werden.
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| Bund | 70 |
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| Förderprogramm | 70 |
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| offen | 70 |
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