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Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe - Verbundvorhaben: 'Entwicklung von Kaskadenreaktoren zur Umsetzung biogener Abfallströme in Wasserstoff und Propionat (RECICL), Teilprojekt B

Das Projekt "Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe - Verbundvorhaben: 'Entwicklung von Kaskadenreaktoren zur Umsetzung biogener Abfallströme in Wasserstoff und Propionat (RECICL), Teilprojekt B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Ziel des Vorhabens ist die Realisierung von zwei biotechnologischen Prozessstraßen zur Konversion biogener Rest- und Abfallstoffströme in Plattformchemikalien. Die Abfälle werden über eine saure Hydrolyse in Acetat, Butyrat und Propionat umgesetzt. Dabei wird der Prozess so ausgelegt werden, dass eine Produktion von Propionat bevorzugt erfolgen wird. In einer mikrobiellen Elektrolysezelle erfolgt an der Anode die Oxidation von Acetat und Butyrat zu Kohlendioxid, während an der Kathode molekularer Wasserstoff produziert wird. Das verbleibende Propionat wird über ein Filtrationsmodul aufkonzentriert. In einer Erweiterung dieser Prozessstraße werden Wasserstoff, CO2 und Propionat als Substrate für die mikrobielle Produktion von Butandiol genutzt.

Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe - Verbundvorhaben: 'Entwicklung von Kaskadenreaktoren zur Umsetzung biogener Abfallströme in Wasserstoff und Propionat (RECICL), Teilprojekt C

Das Projekt "Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe - Verbundvorhaben: 'Entwicklung von Kaskadenreaktoren zur Umsetzung biogener Abfallströme in Wasserstoff und Propionat (RECICL), Teilprojekt C" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik.Ziel des Vorhabens ist die Realisierung von zwei biotechnologischen Prozessstraßen zur Konversion biogener Rest- und Abfallstoffströme in Plattformchemikalien. Die Abfälle werden über eine saure Hydrolyse in Acetat, Butyrat und Propionat umgesetzt. Dabei wird der Prozess so ausgelegt werden, dass eine Produktion von Propionat bevorzugt erfolgen wird. In einer mikrobiellen Elektrolysezelle erfolgt an der Anode die Oxidation von Acetat und Butyrat zu Kohlendioxid, während an der Kathode molekularer Wasserstoff produziert wird. Das verbleibende Propionat wird über ein Filtrationsmodul aufkonzentriert. In einer Erweiterung dieser Prozessstraße werden Wasserstoff, CO2 und Propionat als Substrate für die mikrobielle Produktion von Butandiol genutzt.

Erfassung des hydrolytischen Potentials von Biogasanlagen^BioPara^Statistische Analyse multipler Datensätze zur Identifikation von Engpässen und Entwicklung neuer Konzepte für die Optimierung von Biogasprozessen, Acidogenese durch fermentative Bakterien und anaerobe Pilze sowie Abundanzen methanotropher Organismen in Biogasreaktoren

Das Projekt "Erfassung des hydrolytischen Potentials von Biogasanlagen^BioPara^Statistische Analyse multipler Datensätze zur Identifikation von Engpässen und Entwicklung neuer Konzepte für die Optimierung von Biogasprozessen, Acidogenese durch fermentative Bakterien und anaerobe Pilze sowie Abundanzen methanotropher Organismen in Biogasreaktoren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Ulm, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie.Als Partner des BioPara-Netzwerkes ist es unser Ziel, biochemische Prozesse mit positivem und negativem Einfluss auf den Kohlenstofffluß während der Biogasbildung zu untersuchen. Die produzierte Menge an organischen Säuren ist ein wesentlicher Parameter für die Effizienz jeder Biogasanlage, da bei zu starker Ansäuerung die Methanbildung deutlich absinkt. Aus diesem Grund sollen die Mechanismen der Säureproduktion im gesamten Biogasprozess analysiert werden. Dazu werden die Enzymaktivitäten von Schlüsselenzymen für die Acetat- (Acetat-Kinase), Propionat- (Propionyl-CoA:Succinat-CoA-Transferase) und Butyratbildung (Phosphotransbutyrylase und Butyrat-Kinase sowie Butyryl-CoA:Acetat-CoA-Transferase) im Zellextrakt aus Proben untersucht. Die entsprechenden Enzymtests werden unter Verwendung von Zellextrakt von Reinkulturen etabliert und anschließend auf Zellextrakt aus Proben von laufenden Bioreaktoren angewendet Die Identifizierung der acidogenen Bakterien erfolgt unter Verwendung der funktionellen Gene der Butyrat-Kinase (buk) und Butyryl-CoA:Acetat-CoA-Transferase (but) mittels Klonbibliotheken. Ein weiteres Ziel ist die Quantifizierung der acidogenen Bakterien mittels qPCR. Entsprechend den fermentativen Bakterien können Pilze anaerob organische Verbindungen als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen. Durch die gezielte Zugabe von Pilzen und cellulolytischen Bakterien soll die Abbaubarkeit von Substraten wie Mais in Biogasreaktoren gesteigert werden. Zu diesem Zweck werden cellulolytische Mikroorganismen aus Biogasreaktoren isoliert und identifiziert. Derzeitige potentielle Kandidaten sind C. populeti, C. phytofermentans, C. cellulovorans, and C. cellulolyticum.

Teilprojekt 4: Universität des Saarlandes^Teilprojekt 8: Universität Heidelberg^Teilprojekt 3: Universität Mainz^Rückhaltung endlagerrelevanter Radionuklide im natürlichen Tongestein und in salinaren Systemen^Teilprojekt 7: Technische Universität Dresden^Teilprojekt 5: Technische Universität München^Teilprojekt 6: Universität Potsdam^Teilprojekt 2: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Teilprojekt 1: Karlsruher Institut für Technologie

Das Projekt "Teilprojekt 4: Universität des Saarlandes^Teilprojekt 8: Universität Heidelberg^Teilprojekt 3: Universität Mainz^Rückhaltung endlagerrelevanter Radionuklide im natürlichen Tongestein und in salinaren Systemen^Teilprojekt 7: Technische Universität Dresden^Teilprojekt 5: Technische Universität München^Teilprojekt 6: Universität Potsdam^Teilprojekt 2: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Teilprojekt 1: Karlsruher Institut für Technologie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Nukleare Entsorgung (INE).

Rückhaltung endlagerrelevanter Radionuklide im natürlichen Tongestein und in salinaren Systemen, Teilprojekt 8: Universität Heidelberg

Das Projekt "Rückhaltung endlagerrelevanter Radionuklide im natürlichen Tongestein und in salinaren Systemen, Teilprojekt 8: Universität Heidelberg" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Physikalisch-Chemisches Institut.

Verwertung biogen-organischer Siedlungs- und Gewerbeabfaelle durch thermophile Methanisierung

Das Projekt "Verwertung biogen-organischer Siedlungs- und Gewerbeabfaelle durch thermophile Methanisierung" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Fachbereich 15 Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Institut für Lebensmitteltechnologie I, Fachgebiet Energiewirtschaft und Anlagenplanung.Ausgehend von einem technologisch zweistufigen System, soll zunaechst die thermophile Methanisierung (2. Stufe) optimiert werden (Milieubedingungen). Des weiteren wurden Belastungsversuche durchgefuehrt mit dem Ziel, die Belastungsgrenzen fuer verschiedene Inhaltsstoffe (Acetat, Propionat u.a.) der thermophilen Methanbakterien zu ermitteln. Mit Hilfe von on-line Messtechnik und computerunterstuetzter Messdatenerfassung sollen Prozessfuehrungsgroessen fuer die Methanisierung gefunden werden. Ziel der Untersuchungen ist primaer, die thermophile Betriebsart hinsichtlich der Eignung fuer den grosstechnischen Einsatz zu untersuchen und somit die Vorteile der thermophilen Mikroorganimen wie erhoehte Stoffumwandlungsraten (erhoehte Effizienz) fuer den technischen Einsatz verfuegbar zu machen. Hinsichtlich der schwer abbaubaren biogen-organischen Abfaelle sollen diverse Vor- bzw. Zwischenbehandlungen bzgl. Verbesserung der Abbauraten untersucht werden. Die Durchfuehrung der thermophilen zweistufigen Fermentation biogen-organischer Siedlungs- und Gewerbeabfaelle soll Vergleichsdaten zur mesophilen Fermentation liefern und letztendlich eine Beurteilung der Wirtschaftlichkeit des thermophilen Prozesses fuehren.

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