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Biologische Wasserstoffproduktion aus Biomassefeststoffen

Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.

Kompostierung, Versuche fuer Probleme der Abfallbeseitigung von Rueben, Kraut und sonstige

Natuerliche Kohlensaeure als Ersatz fuer umweltbelastende und toxische Loesungsmittel in der chemischen Industrie

Kohlendioxid besitzt in gewissen Temperatur- und Druckbereichen ein selektives Loesungsvermoegen fuer eine grosse Anzahl von Stoffen mit vorwiegend unpolarem Charakter. Das darauf aufbauende Verfahren ermoeglicht ausgehend von festen oder fluessigen Rohmaterialien die Gewinnung von loesungsmittelfreien Extrakten und Raffinaten. Vor allem durch die physiologische Unbedenklichkeit von CO2 ist ein Schwerpunkt dieser Anwendung in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie zu suchen und ersetzt dabei niedrigsiedende organische Loesungsmittel, wie etwa chlorierte Kohlenwasserstoffe, Methanol, Hexan, Essigester etc. Das entwickelte Hochdruck-Extraktionsverfahren ist aber nicht nur auf die Produktion von rueckstandsfreien Nahrungs- und Genussmitteln beschraenkt, sondern ist als Alternativverfahren vielseitig einsetzbar. Es wurde die Extraktion von pflanzlichen und tierieschen Fetten und Oelen, die Extraktion von physiologisch unbedenklichen Insektiziden und das Recycling von Loesungsmitteln in technisch-chemischen Prozessen untersucht. Das Hochdruck-Extraktionsverfahren mit CO2 ist ein semikontinuierlicher Prozess: der eingesetzte Rohstoff verbleibt waehrend der Extraktion im Extraktionsautoklaven, das CO2 als Loesungsmittel wird in einem geschlossenen Kreislauf gefuehrt.

Biobasierte Substanzen zur Verhinderung von Melanose bei biozertifizierten Shrimps

Heil-, Gewürz- und Färberpflanzen

Heil- und Gewürzpflanzen sind Pflanzenarten, die auf Grund ihrer sekundären Inhaltsstoffe Krankheiten bei Menschen und Tieren heilen oder lindern können oder die Geschmackseigenschaften von Speisen und Getränken positiv beeinflussen und deren Verdaulichkeit verbessern. In Deutschland ist eine Vielzahl an Heil- und Gewürzpflanzen anbaufähig. Je nach der artspezifischen Konzentration der wertgebenden Inhaltsstoffe sind Blätter, Kraut, Blüten, Körner oder Wurzeln nutzbar. Diese werden frisch, getrocknet, gefroren oder in Form von Extrakten, ätherischen Ölen, Tinkturen, Säften usw. verwendet. Haupteinsatzgebiete sind Pharmazie, Lebensmittelindustrie, Kosmetika, chemische Industrie sowie die Herstellung von Futtermitteln und Pflanzenschutzmitteln.

Dieses Vorhaben wird im Rahmen des Programms 'Nachhaltig im Beruf' gefördert

Aufwertung von (Abfall-) Protein durch kovalente Einfuegung von essentiellen Aminosaeuren fuer die Ernaehrung von Tier und/oder Mensch

Am Beispiel Molkenprotein wird durch Umsetzung der N-Carboxyanhydride limitierender Aminosaeuren gezeigt, dass sich aus dem Ausgangsmaterial ein Protein signifikant hoeherer biologischer Wertigkeit gewinnen laesst, wie sich aus dem Tierversuch durch Pruefung der biologischen Wertigkeit ergibt. Das Verfahren ist auf jedes Protein, auch Abfallprotein, anwendbar, und ein prinzipiell neuer Weg, bisher schlecht oder gar nicht genutzte Proteinquellen fuer Ernaehrungszwecke aufzuwerten. Dieses Verfahren (Epsilon-Aminoacylierung) bewirkt zugleich Lysinschutz, verhindert also Entstehung toxischer Produkte wie Lysinoalanin.

Bestimmung des Calcium-, Blei- und Cadmiumgehaltes in Separatorenfleisch von Rinder-, Schweine- und Gefluegelknochen

Separatorenfleisch von Rinder-, Schweine- und Gefluegelknochen aus fleischverarbeitenden Industrien des Norddeutschen Raumes wurden auf Gehalt an Calcium, Blei und Cadmium untersucht. Bisher wurden keine wesentlich erhoehten Werte gegenueber normalem Fleisch festgestellt.

Versuche zur gaschromatographischen Bestimmung von Selen in Brauchwasser

Die Trinkwasserverordnung vom 31.1.1975 limitiert den Selengehalt im Brauchwasser von Lebensmittelbetrieben. Die in der Verordnung vorgeschriebene photometrische Bestimmung ist aufwendig und wenig empfindlich. Gestuetzt auf neue Literaturangaben soll deshalb versucht werden, Selenspuren im Brauchwasser nach Ueberfuehrung in ECD-aktive Piazselenole gaschromatographisch zu bestimmen.

Maßgeschneiderte Inhaltsstoffe 2.2: CEFOX 2.2, Teilprojekt D

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