Adipinsäure ist ein Rohstoff zur Herstellung von Nylon-6,6, ein Produkt mit einem Marktvolumen von mehreren Milliarden Euro. Im Rahmen dieses Projekts (Bio-Nylon) soll die nachhaltige Produktion von Bio-Adipinsäure mittels eines kombinierten biotechnologischen und chemischen Prozesses validiert werden. Herkömmliche Produktionsverfahren basieren auf fossilen Rohstoffen, haben einen erheblichen Energiebedarf und sind oftmals mit der Emission von unerwünschten Nebenprodukten wie dem Treibhausgas N2O verbunden. Auf Grundlage einer vergleichenden Ökobilanz (LCA, Life Cycle Assessment) konnte gezeigt werden, dass das neu entwickelte Konzept mit einer geringeren Umweltbelastung verbunden und dabei wirtschaftlich konkurrenzfähig zu den existierenden Verfahren ist (van Duuren JBJH 2011) - insbesondere dann, wenn das Abfallprodukt Lignin aus der Zellulose-Herstellung als Substrat genutzt werden kann. Die Produktion von Bio-Adipinsäure trägt durch den niedrigeren Energiebedarf und Ausstoß von Treibhausgasen sowie die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Energiewende in Deutschland bei. Prozesstechnisch werden mittels Pyrolyse von Lignin entstandene Gemische kleiner aromatischer Verbindungen durch den Biokatalysator Pseudomonas putida KT2440-JD1 zu cis, cis-Muconat umgesetzt. Dieses lässt sich leicht zu Adipinsäure hydrogenieren. Eine neuartige Kultivierungsmethode für den Biokatalysator bietet darüber hinaus großes Optimierungspotential.
Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der simulationsgestützten Entwicklung einer wettbewerbsfähigen kostengünstigen, flexiblen und vollautomatisierten Prozesskette für thermoplastische integral gefertigte Faserkunststoffverbund-Bauteile mit komplexer Geometrie für die E-Mobilität. Die Prozesskette umfasst die Herstellung von endlosfaserverstärkten Bauteilen komplexer Geometrie auf Basis von Hybridgarnen und integral gefertigten bauteilgeometrie-, verarbeitungs- und beanspruchungsgerechten 2D- und 3D-gewebten Verstärkungsstrukturen, die vollautomatisch verarbeitet in einer Presse konsolidiert werden. Das im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen bestehende Potential zur Reduzierung der Materialkosten und der Prozesskosten soll mit den Projektergebnissen bestmöglich ausgeschöpft werden. Damit soll ein industrieller Durchbruch von Großserienanwendungen für FKV im Fahrzeugbau und insbesondere im Bereich von Elektrofahrzeugen erreicht werden. Das Ziel der PHP Arbeiten besteht in der Entwicklung von anforderungsgerechten Hybridgarnen aus Hochleistungsgarnen wie z.B. Glasfasern und Filamenten aus Polyamid-6. Durch das Hybridisierungsverfahren soll die Produktionsleistung gesteigert und die Schädigung der Filamente reduziert werden. Im Arbeitspaket D.4 entwickelt die Firma PHP schrumpfarme, schnell schmelzende sowie zum kathodischen Tauchlackieren Thermoplast Garne und Hybridgarne aus PA und Glasfasern mit paralleler Lage der Filamente. Dazu gehören folgende Arbeiten: - Modifizierung und Herstellung von PA-6 Garnen mit reduziertem Schrumpf - Verarbeitung zu Hybrid-Rovings - Weiterentwicklung des Enka TecTapes.