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.
Beim Anbau von Einjahrespflanzen z. B. aus Getreide, Mais, Raps und Zuckerrüben fallen Spelzen, Hülsen oder auch Rübenschnitzel an, die wertvolle Faserrohstoffe enthalten und damit werkstofflich nutzbar sind. So sind in Deutschland jährlich mehr als 8 Millionen t Reststoffe aus Getreide für eine stoffliche Verwertung oder Energieerzeugung verfügbar. Eine stoffliche Verwertung ist einer direkten Verbrennung zur Energiegewinnung vorzuziehen. Chemisch gesehen sind die Reststoffe von Einjahrespflanzen Biopolymerkomposite mit den Hauptkomponenten Cellulose, Hemicellulose und Lignin, wobei im Unterschied zu Holzfasern der Ligningehalt meist deutlich niedriger ist. Die stoffliche Zusammensetzung der Reststoffe variiert sowohl in Abhängigkeit von der Pflanzenart als auch vom Bestandteil der Pflanze. Im Rahmen des Projektes soll eine wertschöpfende Verwertung bis in den Demonstrationsmaßstab geführt werden. Nach der Auswahl der verfügbaren landwirtschaftlichen Reststoffe, steht zunächst die Etablierung von Aufschlussverfahren der Fasermaterialien im Fokus durch die Fasern aus den verschiedenen Reststoffen gewonnen und deren Eignung als Rohstoff für die Papierindustrie untersucht werden. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Analytik sowohl der Ausgangs- als auch der aufgeschlossenen Materialien. Letztlich werden aus den isolierten Fasern Musterblätter mittels Blattbildner gefertigt, die anschließend gemäß bekannten Richtlinien und Vorschriften charakterisiert werden.
Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen (vorwiegend Archaea) isoliert werden. Die DSMZ besitzt weltweit die umfangreichste Sammlung extremophiler Mikroorganismen. Das Temperaturoptimum der Cellulaseenzyme dieser extremophilen Organismen liegt oft bei etwa 80 Grad C, was u.a. die Gefahr einer Kontamination mit anderen mesophilen Bakterien reduziert. Dadurch wird sich die Ausbeute an Zucker und damit in Folge auch die Bioethanolproduktion erhöhen. Um das Ziel zu erreichen, wird die DSMZ zunächst extremophile Organismen auf ihre cellulolytische Aktivitäten hin untersuchen und dem Verbundpartner SeqLab zur DNA-Sequenzierung zur Verfügung stellen. Außerdem wird die DSMZ SeqLab bei der Suche nach cellulolytischen Genen, die durch Metagenomanalyse von Umweltproben erhalten wurden, mit ihrer Bioinformatik unterstützen. Die Neuisolate der cellulolytischen Mikroorganismen werden von der DSMZ in Reinkultur genommen, chemotaxonomisch charakterisiert und unter besonderer Berücksichtigung der metabolischen Eigenschaften phänotypisiert werden. Dies ist notwendig um die Neuisolate valide benennen zu können. Die axenischen Kulturen der identifizierten Stämme werden an der DSMZ durch Gefriertrocknung und Lagerung konserviert, damit sie für die Herstellung von Enzymen zur Verfügung stehen.
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.
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.
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.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 63 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 23 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 63 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 63 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 62 |
| Englisch | 8 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 17 |
| Webseite | 46 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 55 |
| Lebewesen und Lebensräume | 61 |
| Luft | 21 |
| Mensch und Umwelt | 63 |
| Wasser | 19 |
| Weitere | 63 |