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Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie (Biologie IV) durchgeführt. Die Weltmeere sind von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die als Anpassung an bestimmte Lebensräume die Fähigkeit zur Produktion bestimmter Naturstoffe auf Basis von erneuerbaren Substraten entwickelt haben. Diese Naturstoffe können als Ersatz für synthetische Verbindungen aus fossilen Rohstoffen von großem Interesse für die Biotechnologie und Bioökonomie sein. Biotenside stellen ein gutes Beispiel für solche wertvollen Verbindungen dar. Viele marine Mikroorganismen, besonders solche, die auf den Abbau von Erdöl spezialisiert sind, produzieren Biotenside, sind jedoch bislang kaum als Produktionsstämme zur Anwendung gekommen. Dazu zählt das in der Nordsee entdeckte Bakterium Alcanivorax borkumensis. Das Projekt GlycoX vereint das Know-how von drei Forschungsgruppen, um die Biosynthese von Biotensiden durch A. borkumensis für die Biotechnologie nutzbar zu machen. Das Projekt zielt darauf ab, (1) Fermentationsstrategien für die Herstellung von Glykolipiden durch A. borkumensis zu entwickeln, (2) deren bislang unbekannten Biosyntheseweg aufzuklären, (3) durch Transfer der entsprechenden Gene die rekombinante Produktion in dem Bakterium Pseudomonas putida zu ermöglichen und die Herstellung maßgeschneiderter Tenside zu erlauben, und (4) die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der neuen Glykolipide zu ermitteln. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf Anwendungen der Biotenside mit Auswirkungen auf die Umwelt, wie die Entfernung von Öl- und Polymerverschmutzungen sowie die Verwendung in Agrochemikalien. GlycoX entwickelt Strategien zur Produktion neuartiger Glykolipide sowie zur molekularbiologischen Programmierung von Bakterien, die z.B. für die Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden können.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO) durchgeführt. Die Weltmeere sind von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die als Anpassung an bestimmte Lebensräume die Fähigkeit zur Produktion bestimmter Naturstoffe auf Basis von erneuerbaren Substraten entwickelt haben. Diese Naturstoffe können als Ersatz für synthetische Verbindungen aus fossilen Rohstoffen von großem Interesse für die Biotechnologie und Bioökonomie sein. Biotenside stellen ein gutes Beispiel für solche wertvollen Verbindungen dar. Viele marine Mikroorganismen, besonders solche, die auf den Abbau von Erdöl spezialisiert sind, produzieren Biotenside, sind jedoch bislang kaum als Produktionsstämme zur Anwendung gekommen. Dazu zählt das in der Nordsee entdeckte Bakterium Alcanivorax borkumensis. Das Projekt GlycoX vereint das Know-how von drei Forschungsgruppen, um die Biosynthese von Biotensiden durch A. borkumensis für die Biotechnologie nutzbar zu machen. Das Projekt zielt darauf ab, (1) Fermentationsstrategien für die Herstellung von Glykolipiden durch A. borkumensis zu entwickeln, (2) deren bislang unbekannten Biosyntheseweg aufzuklären, (3) durch Transfer der entsprechenden Gene die rekombinante Produktion in dem Bakterium Pseudomonas putida zu ermöglichen und die Herstellung maßgeschneiderter Tenside zu erlauben, und (4) die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der neuen Glykolipide zu ermitteln. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf Anwendungen der Biotenside mit Auswirkungen auf die Umwelt, wie die Entfernung von Öl- und Polymerverschmutzungen sowie die Verwendung in Agrochemikalien. GlycoX entwickelt Strategien zur Produktion neuartiger Glykolipide sowie zur molekularbiologischen Programmierung von Bakterien, die z.B. für die Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden können.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Biologie, Forschungszentrum Jülich, Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich durchgeführt. Die Weltmeere sind von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die als Anpassung an bestimmte Lebensräume die Fähigkeit zur Produktion bestimmter Naturstoffe auf Basis von erneuerbaren Substraten entwickelt haben. Diese Naturstoffe können als Ersatz für synthetische Verbindungen aus fossilen Rohstoffen von großem Interesse für die Biotechnologie und Bioökonomie sein. Biotenside stellen ein gutes Beispiel für solche wertvollen Verbindungen dar. Viele marine Mikroorganismen, besonders solche, die auf den Abbau von Erdöl spezialisiert sind, produzieren Biotenside, sind jedoch bislang kaum als Produktionsstämme zur Anwendung gekommen. Dazu zählt das in der Nordsee entdeckte Bakterium Alcanivorax borkumensis. Das Projekt GlycoX vereint das Know-how von drei Forschungsgruppen, um die Biosynthese von Biotensiden durch A. borkumensis für die Biotechnologie nutzbar zu machen. Das Projekt zielt darauf ab, (1) Fermentationsstrategien für die Herstellung von Glykolipiden durch A. borkumensis zu entwickeln, (2) deren bislang unbekannten Biosyntheseweg aufzuklären, (3) durch Transfer der entsprechenden Gene die rekombinante Produktion in dem Bakterium Pseudomonas putida zu ermöglichen und die Herstellung maßgeschneiderter Tenside zu erlauben, und (4) die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der neuen Glykolipide zu ermitteln. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf Anwendungen der Biotenside mit Auswirkungen auf die Umwelt, wie die Entfernung von Öl- und Polymerverschmutzungen sowie die Verwendung in Agrochemikalien. GlycoX entwickelt Strategien zur Produktion neuartiger Glykolipide sowie zur molekularbiologischen Programmierung von Bakterien, die z.B. für die Beseitigung von Ölverschmutzungen eingesetzt werden können.

Teilprojekt 8

Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FESTO AG & Co. KG durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik, Professur für Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness durchgeführt. Aufgrund der absehbaren Verknappung fossiler Ressourcen und des Klimawandels ist eine Abkehr von erdölbasierten Rohstoffen hin zu erneuerbaren Edukten unvermeidlich. Um diese Herausforderung zu bewältigen, bietet die Weiße Biotechnologie eine vielversprechende Möglichkeit, indem sie Mikroorganismen, die nachwachsende Rohstoffe verstoffwechseln, optimiert und mit effizienten Prozessen abstimmt. Eine Klasse von hochwertigen Produkten, die von Mikroorganismen produziert werden können, sind nachhaltige Biotenside wie Rhamnolipide. Die Verfahren zum Erhalt solcher Produkte werden gewöhnlich in Fermentern im großen Produktionsmaßstab durchgeführt. Die Trennung und Reinigung von Produkten aus Fermentationsmedien führt jedoch zu neuen Herausforderungen für Verfahrensingenieure hinsichtlich der Produktreinheit, Biokompatibilität und ökonomischer sowie ökologischer Machbarkeit. Um diese Einschränkungen zu überwinden, sind in-situ Produktabtrennungstechnologien eine gute Möglichkeit, um solche Verfahren zu verbessern. Beitrag des TIM zum Projekt: Aus Sicht des Technologie- und Innovationsmanagements tragen wir zu folgenden Forschungsfeldern bei: Kartierung der Wissensgrundlage der Anwendungsgebiete von Rhamnolipiden. - Unter Einbeziehung von Publikationen und Patentdaten wird eine Analyse der potentiellen Marktsektoren von Rhamnolipiden durchgeführt. Basierend auf diesen Analysen können wir zum einen das Ausbreitungspotential der Anwendungsgebiete von Rhamnolipiden in verschiedenen Industriezweigen abschätzen und zum anderen die Wissensgrundlage hinter der Entwicklung und Produktion von Rhamnolipiden analysieren. Analyse der entstehenden Wertschöpfungsketten: Vom Rohstoff bis zum Endverbraucher von Rhamnolipiden - Auf Grundlage wissenschaftlicher Literatur und Patentanalyse werden selektiv Produkte ausgewählt, welche Rhamnolipide enthalten, um die entstehende Wertschöpfungskette zu verstehen. Es werden Experteninterviews mit den Mitgliedern der industriellen Steuerungsgruppen sowie den Mitgliedern der Wertschöpfungskette geführt, um den vorteilhaftesten Markt und die besten Kunden für Produkten zu ermitteln, die Rhamnolipide enthalten. Technologietransfer: Von wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Produktanwendungen von Rhamnolipiden - Dieser Teil betrifft die Frage, wie diese Technologie von der Grundlagenforschung auf den Markt gebracht werden kann. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf dem richtigen organisatorischen Ansatz, um zu verstehen, was erforderlich ist, um den neuen Ansatz in kommerzielle Anwendungen zu übertragen. Auf Grundlage der Experteninterviews mit den Mitgliedern der industriellen Steuerungsgruppe und der Fallstudien können wir Entwicklungs- und Vermarktungsstrategien für diese besondere Prozessinnovation bestimmen. (Text gekürzt)

Teilprojekt 14

Das Projekt "Teilprojekt 14" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pfeifer & Langen GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt 9

Das Projekt "Teilprojekt 9" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DALLI-WERKE GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Innovationsallianz hat sich zum übergeordneten Ziel gemacht erstmals in Deutschland eine strategische Allianz zwischen renommierten Firmen und Forschungseinrichtungen einzugehen, um Biotenside mit biotechnologischen Methoden aus heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen gemeinsam wirtschaftlich herzustellen und deren Anwendungspotentiale systematisch zu untersuchen. Es werden die Herstellung und Aufreinigung der Biotenside so optimiert, dass diese in den Anwendungsbereichen Wasch- und Reinigungsmittel, Kosmetik, Bioremediation, Pflanzenschutz und Lebensmittel alternativ zu chemischen synthetisierten Tensiden eingesetzt werden können.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fabrik chemischer Präparate von Dr. Richard Sthamer GmbH & Co. KG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel der Allianz Biotenside ist es nachhaltige und skalierbar herstellbare Alternativen zu chemisch synthetisierten Tensiden zu finden, die bislang aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden. Dafür erforschen und entwickeln wir die prozesstechnische Herstellung von Biotensiden mit biotechnologischen Methoden ausgehend von heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen und untersuchen systematisch deren Anwendungspotentiale. Um dieses Ziel zu erreichen, haben sich erstmals in Deutschland renommierte Firmen und Forschungseinrichtungen strategisch zusammengeschlossen und bilden somit seit 2018 eine weltweit einzigartige Innovationsallianz im Bereich der Biotenside. Während der 1. Förderphase (2018-2020) wurden die Bereitstellung regional verfügbarer zucker-, fett- und ölhaltiger Rohstoffe betrachtet, verschiedenste Mikroorganismen zur Herstellung unterschiedlicher Biotensidklassen untersucht und vielversprechende Kandidaten für eine anschließende Prozessentwicklung im Labormaßstab ausgewählt. Die Prozessentwicklung umfasste einerseits die Optimierung der mikrobiellen und enzymatischen Herstellung verschiedener Biotensidstrukturvarianten und andererseits die Weiterentwicklung der Produktaufarbeitung zur Gewinnung aufgereinigter Biotenside. Die Biotenside wurden anschließend für anwendungstechnische Untersuchungen zur Verfügung gestellt und potenzielle Anwendungsgebiete identifiziert. Begleitet wurden die Arbeiten durch Ökobilanzierungen und techno-ökonomische Evaluierungen. In der 2. Förderphase sollen die Fermentations- und Aufarbeitungsprozesse hinsichtlich robuster, regel- und steuerbarer Prozesse und vereinfachter Aufarbeitungsmethoden weiterentwickelt werden. So soll eine schrittweise Skalierung in die nächsten Größenordnungen ermöglicht werden. Offene Fragen innerhalb der Performanceprofile einzelner Anwendungsbereich sollen durch die Bereitstellung größerer Mustermengen in einer 2. Projektphase im Detail beantwortet werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Festo SE & Co. KG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel der Allianz Biotenside ist es nachhaltige und skalierbar herstellbare Alternativen zu chemisch synthetisierten Tensiden zu finden, die bislang aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden. Dafür erforschen und entwickeln wir die prozesstechnische Herstellung von Biotensiden mit biotechnologischen Methoden ausgehend von heimischen nachwachsenden Roh- und Reststoffen und untersuchen systematisch deren Anwendungspotentiale. Um dieses Ziel zu erreichen, haben sich erstmals in Deutschland renommierte Firmen und Forschungseinrichtungen strategisch zusammengeschlossen und bilden somit seit 2018 eine weltweit einzigartige Innovationsallianz im Bereich der Biotenside. Während der 1. Förderphase (2018-2020) wurden die Bereitstellung regional verfügbarer zucker-, fett- und ölhaltiger Rohstoffe betrachtet, verschiedenste Mikroorganismen zur Herstellung unterschiedlicher Biotensidklassen untersucht und vielversprechende Kandidaten für eine anschließende Prozessentwicklung im Labormaßstab ausgewählt. Die Prozessentwicklung umfasste einerseits die Optimierung der mikrobiellen und enzymatischen Herstellung verschiedener Biotensidstrukturvarianten und andererseits die Weiterentwicklung der Produktaufarbeitung zur Gewinnung aufgereinigter Biotenside. Die Biotenside wurden anschließend für anwendungstechnische Untersuchungen zur Verfügung gestellt und potenzielle Anwendungsgebiete identifiziert. Begleitet wurden die Arbeiten durch Ökobilanzierungen und techno-ökonomische Evaluierungen. In der 2. Förderphase sollen die Fermentations- und Aufarbeitungsprozesse hinsichtlich robuster, regel- und steuerbarer Prozesse und vereinfachter Aufarbeitungsmethoden weiterentwickelt werden. So soll eine schrittweise Skalierung in die nächsten Größenordnungen ermöglicht werden. Offene Fragen innerhalb der Performanceprofile einzelner Anwendungsbereich sollen durch die Bereitstellung größerer Mustermengen in einer 2. Projektphase im Detail beantwortet werden.

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