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Entwicklung von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen für Klebstoffe und Dichtmittel im Bau- und Wohnbereich, Teilvorhaben 1: Entwicklung eines kontinuierlichen biotechnologischen Verfahrens zur industriellen Synthese von Itaconsaeure und deren Verwendung zur Herstellung von Polyesterharzen

Bei der Entwicklung von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen wurden von den Herstellern z. B. Fettalkohole und Fettsäuren für die Synthese von Epoxidharzen, Polyesterharzen und Polyurethanen genutzt. Üblicherweise enthalten diese Polymere jedoch auch synthetische organische Komponenten. Ziel dieses Projektes soll die Entwicklung von neuen Bindemitteln für Kleb- und Dichtstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe sein. Es werden lineare Polymere synthetisiert und Möglichkeiten zur Ausbildung von vernetzten Strukturen durch Einsatz von geeigneten mehrfach funktionellen Monomeren geprüft. Es soll die Verwendung von Itaconsäure und von Zuckerbausteinen besonders berücksichtigt werden. Bei der Formulierung der Klebstoffe werden für die weiteren Bestandteile Lösemittel, Weichmacher und Klebrigmacher keine organischen Verbindungen auf petrochemischer Basis eingesetzt. Als Alternative soll aus Biokonversions-Prozessen gewonnenes 1,3-Propandiol untersucht werden.

Biotechnische Produktion von Itaconsaeure aus nachwachsenden Rohstoffen

Itaconsaeure ist eine einfach ungesaettigte Dicarbonsaeure und eignet sich zur Produktion von Kunststoffen. Aufgrund der hohen Kosten wird Itaconsaeure bisher jedoch nur in begrenzten Mengen fuer Spezialitaeten verwendet. Einige spezielle Polymere auf der Basis von Itaconsaeure finden kommerzielle Anwendung in Farben, Klebstoffen und Papierbeschichtungen. Die biotechnische Herstellung der Itaconsaeure erfolgt durch Pilze der Gattung Aspergillus bevorzugt auf kohlehydrathaltigen Substraten. Hohe Produktivitaeten werden auf Saccharose, Glucose und Fructose erreicht. Um eine deutliche Kostenreduktion gegenueber etablierten Verfahren zu erreichen und damit konkurrenzfaehig zur chemischen Synthese zu werden, werden zwei Wege verfolgt. Zum einen erfolgt die Optimierung der Fermentation- und Produktionsbedingungen (physiologische Bedingungen, Sauerstoff, Spurenelemente), zum anderen werden neuartige Immobilisierungsmethoden eingesetzt, die zur Produktivitaetssteigerung und zur Verbesserung der Produktaufarbeitung fuehren sollten. Ein zusaetzlicher Vorteil ist die unsterile Prozessfuehrung, was ebenfalls zu deutlichen Kosteneinsparungen fuehren kann.

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