Das Projekt "AAK - Alpines AlgenKerosin, Lebenszyklusanalyse algenbasierter Kraftstoffe im Rahmen des Verbundvorhabens Alpines AlgenKerosin" wird/wurde gefördert durch: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bauhaus Luftfahrt e.V..Als Teil des Verbundvorhabens Alpines AlgenKerosin (AAK) bearbeitet Bauhaus Luftfahrt das HAP 4 'Lebenszyklusanalyse'. Ziele der Arbeiten sind: - Ökologische und energetische Bilanzierung der algenbasierten Kraftstoffproduktion - Bewertung des AAK-Produktionspfades durch vergleichende Diskussion der Bilanzierungsergebnisse. Auf Basis der geplanten Verfahrensschritte wird ein Modell des Gesamtprozesses erstellt, das die Energie- und Masseströme aller Prozessschritte qualitativ und quantitativ abbildet. Auf Grundlage des Prozessmodells wird eine ökologische Analyse der Algenkraftstoffproduktion durchgeführt. Neben der Quantifizierung der Treibhausgasemissionen über den kompletten Lebenszyklus werden auch Aspekte der Energie- (z. B. Energy Return On Invest - EROI) und der Flächeneffizienz untersucht. Die Ergebnisse der Ökobilanz werden abschließend im Vergleich mit anderen erneuerbaren Kraftstoffen diskutiert. Vor- und Nachteile der jeweiligen Kraftstoffpfade werden miteinander verglichen und wesentliche Potenziale der einzelnen Technologien beschrieben.
Das Projekt "AAK - Alpines AlgenKerosin, Chemo-enzymatische Darstellung einer Kerosinfraktion aus einem wässrigen Algenbiomassehydrolysat" wird/wurde gefördert durch: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Fakultät für Chemie, Werner Siemens-Lehrstuhl für Synthetische Biotechnologie (WSSB).
Das Projekt "Kerosin aus Erneuerbaren Rohstoffen durch (kombinierte) bio-/chemische Synthese" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie.Der Bedarf an geeigneten Biokraftstoffen erstreckt sich nicht nur auf den Automobilsektor, sondern nimmt in den letzten Jahren auch im Luftverkehr stark an Bedeutung zu. Der Flugverkehr ist für zwei Prozent des weltweiten anthropogenen CO2 Ausstoßes verantwortlich. Laut Boeing könnten geeignete Biotreibstoffe die Emission von Treibhausgasen im Luftverkehr um 60-80% senken. Aktuelle Kerosin Substitute sind beispielsweise Bioethanol und hydrierter Biodiesel, das sogenannte Biokerosin. Hauptkritikpunkte an diesen Rohstoffen sind die selbst unter optimalen Bedingungen geringen Flächenausbeuten, die Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln und die Abholzung von Regenwäldern zum Anbau von Ölpalmen. Hinzu kommt die für Flugtreibstoffe nicht ideale und insgesamt breite Kettenlängenverteilung der Fettsäuren. Eine Alternative hierzu stellen aus Kohlenhydraten mikrobiologisch zugängliche Intermediate wie 3-(3-hydroxy-alkanoyloxy)Alkanoate (HAAs) dar. Diese Fettsäureester einstellbarer Kettenlänge können aus Lignocellulose-haltigen Pflanzenresten gewonnen werden (C5 und C6 Zucker), sodass zum einen eine ausreichende Rohstoffbasis sichergestellt ist und zum anderen eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden wird. Im Rahmen dieses Projekts soll untersucht werden, ob mikrobiologisch aus Zuckern zugängliche HAAs geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung von Biokerosin sind. Dafür ist es zum einen notwendig, selektiv HAAs geeigneter Kettenlänge bereitzustellen und zum anderen eine direkte chemokatalytische Umsetzung dieser HAAs (idealerweise in wässriger Phase) in Kohlenwasserstoffe vorzunehmen. Die mikrobielle Produktion von HAAs wird durch einen genetisch optimierten Mikroorganismus erreicht. Verbesserte Fermentations-Bedingungen werden eine weitere Steigerung der Effizienz ermöglichen. Um eine selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen mittels kontrollierter Hydrodeoxygenierung zu ermöglichen müssen geeignete Metallkatalysatoren gefunden werden.
Das Projekt "FACCE SURPLUS - BioC4: Neues integratives und nachhaltiges Verfahren zur biologischen Synthese von wertvollen C4-Verbindungen aus C4-photosynthetischem Miscanthus, Teilprojekt Uni Hohenheim" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b).Im Verbundprojekt BioC4 wollen die Partner Lesaffre (Koordinator), INRA, Global Yeast, Goethe-Universität Frankfurt und die Universität Hohenheim ein ganzheitliches Verfahren zur Produktion von Isobutanol auf der Basis von Miscanthus Biomasse entwickeln. Isobutanol ist vielfältig als Basischemikalie und Biokraftstoff, bis hin zum Biokerosin einsetzbar. Die Partner Lesaffre, Goethe Universität Frankfurt und Global Yeast befassen sich im Projekt vorwiegend mit der Züchtung und Entwicklung eines industriereifen Hefe-Stammes, welcher in einem industriellen Isobutanol Produktionsprozess eingesetzt werden kann. Neben Isobutanol fallen im Isobutanol Produktionsprozess an unterschiedlichen Stellen Reststoffe an (z.B. bei der Vorbehandlung und/oder Destillation). Um den Produktionsprozess möglichst effizient, wirtschaftlich und nachhaltig gestalten zu können, sollen diese Reststoffe genutzt werden. Die Biogasproduktion bietet sich hierfür als einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Nutzung der Reststoffe an. Im Teilprojekt der Universität Hohenheim soll daher das Biogaspotential der im Isobutanol Produktionsprozess anfallenden Reststoffe mittels eines Biogas-Batch Test (nach V DI 4630) untersucht werden. In einem weiteren Schritt sollen die ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen und Vorzüge des Miscanthusanbaus untersucht werden. Miscanthus bietet hier eine Vielzahl von ökologischen Vorzügen, welche die bisherige landwirtschaftliche Praxis in Europa positiv beeinflussen können. Allerdings bedarf es einer durchdachten Integration von Miscanthus in die bestehende landwirtschaftliche Praxis, um die ökologischen Vorzüge zu optimieren und gleichzeitig ökonomische und soziale Vorzüge, wie Schaffung neuer Einkommensquellen in ländlichen Gebieten und die Diversifizierung der Einkommensquellen für landwirtschaftliche Betriebe, zu erschließen. Ziel des Teilprojektes der Universität Hohenheim ist es daher auch, ausgewogene Konzepte auf Betriebs- und Landschaftsebene zu entwickeln, die zeigen wie der Miscanthusanbau und die Weiterverarbeitung in die bestehende Agrarproduktion integriert werden kann.
Das Projekt "OptimAL - Optimierte Algen für eine nachhaltige Luftfahrt" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-2: Pflanzenwissenschaften.OptimAL zielt auf die Erhöhung der Lipidproduktion von einzelligen Grünalgen. Dabei liegt der Fokus auf Züchtungsansätzen basierend auf Modellierung der Lichtverhältnisse, Engineering des Photosystems, Adaption an hohe CO2-Konzentrationen und Nutzung von Algen-Populationen in Photobioreaktoren. Als Erstrebenswert gilt ein möglichst hohes Verhältnis von Energiegehalt (freie Energie der Algen) pro Lichteinheit (freie Energie des einfallenden Lichts) angesehen. OptimAL wurde deshalb in drei wissenschaftliche und ein operatives Arbeitspaket aufgegliedert: (1) Anpassung des biologischen Systems 'Alge' an dynamische Lichtbedingungen und hohe Lichtintensitäten. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Erhöhung der Lichtausbeute durch Modifikation des Photosynthese Apparates der Alge (AP1). (2) Gelenkte Evolution, Kulturführung und Einzel-Zell-Analyse zur Optimierung der Alge an die Produktionsbedingungen im Photobioreaktor (AP2). (3) Modellierung von dynamischem Lichtregime, CO2- und O2-Stoffaustausch, Algenphotosynthese und Wachstum in verschiedenen Photobioreaktoren und Suspensionsdichten (AP3). (4) Koordination der wissenschaftlichen Arbeitspakete untereinander, Wissenstransfer zwischen OptimAL und AUFWIND (AP4).
Das Projekt "Advanced Biomass Value, Entwicklung einer Methode zur On-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen in der Algenkultivierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Airbus ExO Alpha GmbH.Das Projekt 'AdvancedBiomassValue' befasst sich mit Erschließung und Valorisierung einer neuen biogenen Rohstoffbasis der dritten Generation, die sich durch hohe Ertragseffizienz, niedrige Lignin-gehalte und einer verbesserten Landnutzungseffizienz von bisher verfügbaren Biomassequellen unterscheidet. Ziel des Projektes ist eine diversifizierte Wertschöpfungskette zur Produktion von Biokerosin, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum der Luftfahrtindustrie zu gewährleisten. Im Arbeitspaket 6: Entwicklung von Biosensoren zur on-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen soll basierend auf dem existierenden Anforderungsprofil und dem existierenden Laboraufbau des Messsystems (siehe AP6.1 Erstellung der Anforderungen an das Detektionssystem sowie AP 6.2 Konzepterstellung, Spezifikation, Planung und Aufbau des Systems) die Arbeiten zur Charakterisierung des Detektionssystems im Labor, insbesondere zu den Kontaminationen fertiggestellt werden. nächster Schritt ist dann die Integration des Biodetektionssystems an einen Bioreaktor zur Algenaufzucht sowie die Durchführung entsprechender Feldtests. Auf Basis der Ergebnisse dieser Feldtests kann das Maßsystem entsprechend optimiert werden. Letzterer Arbeitsschritt ist die Erarbeitung und der Test von Gegenmaßnahmen zu einer mikrobiologischen Kontamination.
Das Projekt "Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierten Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen^Advanced Biomass Value^Entwicklung einer Methode zur On-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen in der Algenkultivierung, Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen- und Hefe-basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen (AdvancedBiomassValue) - Technische Charakterisierung Algen-basierter Biomasse, angepasste Schmierstoffentwicklung und Laboruntersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: FUCHS Schmierstoffe GmbH.Ziel der neun Projektpartner unter Leitung des Fachgebiets Industrielle Biokatalyse der Technischen Universität München ist es, Algenbiomasse stofflich sowie energetisch zu nutzen, um nachhaltig zu produzieren: Aus in Algen enthaltenen Lipiden können hochwertige Schmierstoffe hergestellt werden. Die restliche Algenbiomasse wird weiterverwendet, um Biokerosin, beispielsweise für die Luftfahrt, zu produzieren. Die bei dieser Produktion anfallenden Reststoffe werden ebenfalls zweckmäßig in CO2-adsorbierenden Baustoffen weiterverwertet. Somit entstehen keine Abfälle. Außerdem arbeiten die Wissenschaftler an einer diversifizierten Wertschöpfungskette zur Produktion von Biokerosin, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum der Luftfahrtindustrie zu gewährleisten. Das Verbundprojekt Advanced Biomass Value möchte Algen als neue biogene Rohstoffbasis der dritten Generation erschließen und aufwerten. Ein besonderer Vorteil von Algenbiomasse im Gegensatz zu biogenen Reststoffen der zweiten Generation, wie Holz oder Stroh, ist das Fehlen von Lignin, welches die Verwertung herkömmlicher Biomasse erschwert und bisher keiner industriell relevanten Nutzung zugeführt werden konnte. Die photoautotrophe Algenkultivierung ist ein vielversprechender Ansatz zur Umwandlung des Treibhausgases Kohlendioxid in industrielle Wert-und Kraftstoffe. Im Vergleich zu Landpflanzen zeichnen sich photosynthetische Mikroalgen durch einen zehn- bis einhundertfach höheren Biomasseertrag pro Anbaufläche aus. Algenbiomasse enthält außerdem hohe Konzentrationen von industriell relevanten Wertstoffen, wie Lipiden. In dem Projekt Advanced Biomass Value werden diese Lipide aus Mikroalgen extrahiert und als hochwertige funktionale Schmierstoffe stofflich genutzt. Die niederwertige Algenrestbiomasse wird mittels enzymatischer Verfahren aufgeschlossen und über eine Ölhefefermentation zu Ölhefebiomasse umgesetzt. Dadurch sinkt der Proteinanteil deutlich. Dieses Verfahren hat im Vergleich zur thermokatalytischen Umsetzung von Algenbiomasse in Biokerosin den Vorteil, dass die Katalysatormaterialien seltener inaktiviert werden. Dies erhöht die Biokerosinausbeute und verbessert die Katalysator-Standzeiten erheblich. Ziel dieses Vorgehens ist eine deutliche Effizienzsteigerung gegenüber den bisher praktizierten Verfahren zur Nutzung der Algenbiomasse. Die verbleibenden Reststoffströme aus der Biokerosinproduktion sollen als Zuschlagstoffe zur Funktionalisierung von aktiv kohlendioxidbindenden Baustoffen verwendet werden. Das mittels Photosynthese der Mikroalgen aufgenommene CO2 wird damit teilweise in Baustoffen gebunden und entweicht nicht in die Atmosphäre. In einer Lifecycle-Analyse werden die Schritte zur Umwandlung der Biomasse in Hinblick auf eine maximale molekulare und energetische Effizienz hin überprüft und dann optimiert. Indem CO2 für die Produktion von Flugkraft-, Schmier- und neuartigen Baustoffen genutzt wird, wird die Klimabilanz des (Text gekürzt).
Das Projekt "Advanced Biomass Value^Entwicklung einer Methode zur On-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen in der Algenkultivierung, Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierten Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Airbus Defence and Space GmbH.Das Projekt 'AdvancedBiomassValue' befasst sich mit Erschließung und Valorisierung einer neuen biogenen Rohstoffbasis der dritten Generation, die sich durch hohe Ertragseffizienz, niedrige Ligningehalte und einer verbesserten Landnutzungseffizienz von bisher verfügbaren Biomassequellen unterscheidet. Ziel des Projektes ist eine diversifizierte Wertschöpfungskette zur Produktion von Biokerosin, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum der Luftfahrtindustrie zu gewährleisten. Die Algenlipide werden erst extrahiert und einer hochwertigen stofflichen Nutzung als funktionale Schmierstoffe zugeführt. Die Algenrestbiomasse wird mittels enzymatischer Verfahren ausgeschlossen und fermentativ zu Ölhefebiomasse umgesetzt. Reststoffströme der nachfolgenden Biokerosinproduktion finden Anwendung als Zuschlagstoffe zur Funktionalisierung von aktiv CO2 bindenden Baustoffen. Die Synergien zwischen energetischer und stofflicher Nutzung erlauben die Produktion nachhaltiger Produktlösungen mit positiver Energie/Klimabilanz in einem geschlossenen Stoffkreislauf. In einer LCA werden die Schritte zur Umwandlung der Biomasse in Hinblick auf eine maximale molekulare und energetische Effizienz hin überprüft und optimiert. Das zu entwickelnde Technologieportfolio ist generell auch auf andere bisher nicht erschlossene Rohstoffquellen erweiterbar, die so einer neuen diversifizierten Wertschöpfungskette zugeführt werden können.
Das Projekt "Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen- und Hefe-basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen (AdvancedBiomassValue) - Technische Charakterisierung Algen-basierter Biomasse, angepasste Schmierstoffentwicklung und Laboruntersuchungen^Advanced Biomass Value^Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierten Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen^Entwicklung einer Methode zur On-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen in der Algenkultivierung, Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoff, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Nateco2 GmbH & Co. KG.Das Vorhabensziel ist die Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoff, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen. Die NATECO2 wird die von der Biomasse produzierten Lipide isolieren und aufreinigen. Die NATECO2 übernimmt im anstehenden Projekt den Part der Entwicklung eines SetUps zur CO2-Extraktion inkl. der Extraktionsparameter, sowie der dazugehörigen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Desweiteren werden die zur Verfügung gestellten Biomassen extrahiert.
Das Projekt "Selektion und halbtechnische Kultivierung von schnellwachsenden Algenstämmen^Advanced Biomass Value^Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen- und Hefe-basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen (AdvancedBiomassValue) - Technische Charakterisierung Algen-basierter Biomasse, angepasste Schmierstoffentwicklung und Laboruntersuchungen^Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoff, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen^Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierten Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen^Entwicklung einer Methode zur On-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen in der Algenkultivierung, Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Fakultät für Chemie, Werner Siemens-Lehrstuhl für Synthetische Biotechnologie (WSSB).Ziel des Projektes 'AdvancedBiomassValue' ist eine diversifizierte Wertschöpfungskette zur Produktion von Biokerosin, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum der Luftfahrtindustrie zu gewährleisten. Als grundlegendes Modell zur Entwicklung einer integrierten Technologieplattform dient hier die ganzheitliche Konversion von definierter Algen- und Hefebiomasse in nachhaltige Flugtreib-, Schmier- und Baustoffe. Die TUM Projektpartner identifizieren optimale Fett-Hefestämme (IBK), erarbeiten neue biobasierte Technologien zur Algenlipidmodifikation sowie zur Biomasse Hydrolyse (IBK/CBR), sie erarbeiten eine energieeffiziente Erntemethode für Algen basierend auf der Flokkulation (IBK) und optimieren verfahrenstechnische Aspekte der technischen Kultivierung von Algen- sowie Hefestämmen (BVT). Zusätzlich werden neue Verfahren zur direkten Biomasse Umwandlung in Biokerosin erarbeitet (TCII).
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