Berichtsjahr: 2021 Adresse: Lohmener Str. 12 01796 Pirna Bundesland: Sachsen Flusseinzugsgebiet: Elbe/Labe Betreiber: CHP Carbohydrate Pirna GmbH & Co. KG Haupttätigkeit: Herstellung sauerstoffhaltiger KW
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E. Habich's Söhne GmbH & Co. KG durchgeführt. Die in wässrigen Dispersionsfarben für den Innen- und Außenbereich verwendeten Bindemittelsysteme bestehen heutzutage hauptsächlich aus erdölbasierten Acrylharzen. Ihr Anteil in einer Dispersionsfarbe liegt bei 10-30%. In den letzten Jahren ist jedoch das Interesse der Verbraucher und der Industrie an umweltfreundlicheren Farben und Beschichtungen enorm gestiegen. Um diesen Erwartungen gerecht zu werden, hat sich das Projekt 'DisPro', welches durch die Firma Habich's Söhne GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt wird, zum Ziel gesetzt, ein neuartiges proteinbasiertes Bindemittel zur Anwendung in wässrigen Dispersionsfarben zu entwickeln, um eine Verwendung erdölbasierter Acrylate vermeiden zu können. Als Ausgangsmaterialien sollen kommerziell erhältliche pflanzliche Rohstoffe zur Verwendung kommen, um eine zeitnahe wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse zu garantieren. Pflanzliche Proteine haben aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften, Struktur und Modifizierbarkeit hierfür ein sehr großes Potential. Das IVV hat bereits in vergangenen Forschungsprojekten aufgezeigt, dass Proteine beispielsweise eine gute Filmbildung aufweisen und somit als Bindemittel grundsätzlich geeignet sind. Die wissenschaftliche Bedeutung des Projektes 'DisPro' liegt darin, dass ein toxikologisch unbedenkliches und nachhaltiges Bindemittelsystem für eine verbraucherfreundliche 1-Eimer-Dispersionsfarbe entwickelt werden soll. Im System sollen dabei die positiven Eigenschaften der Proteine durch deren Modifikation optimiert werden. Weitergehend sollen durch Kombination der Proteine mit pflanzlichen Ölen, Kohlenhydraten und/oder sekundären Pflanzenstoffen einerseits die Reaktivität der pflanzlichen Proteine im Eimer limitiert (Lagerstabilität) und andererseits die Verarbeitbarkeit der Farbe zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden.
Das Projekt "Sub and supercritical water extraction of valuable products from algae" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik (440), Fachgebiet Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f) durchgeführt. Microalgae is considered as a promising substitute resource for both energy and human health, as they contain high amount of carbohydrates, proteins and lipids, while not grabbing arable land. The main concept is a hydrothermal bio-refinery. First the valuable substance will be extracted followed by residue converted by hydrothermal liquefaction and the process water treated by aqueous phase reforming. As the last step reaction water with nutrients should be used for the production of algae. In the whole process the reaction medium is water. Contents: Microalgae is a rich source of carbohydrates, proteins, minerals, vitamins, oils, fats and polyunsaturated fatty acids (FUFAs), which are important food supplements. Production of algal extracts involving toxic organic solvents or aggressive extraction that could deteriorate biologically active compounds. Water in high pressure and temperature condition has a lower dielectric constant, which means it can work as a polar solvent. Sub- and supercritical water (critical point 374?, 22.1MPa) is a feasible green solvent for algal extracts production. Aims: By optimizing extraction conditions, the highest efficiency should be obtained while maintaining the functional properties of extracts. A selectivity of substance of different polarities will be reached by applying different temperatures and pressures around critical point. Approach: Pretreatment of selected algae samples - mechanical, ultrasonic, chemical, enzymatically - Extraction process - temperature, pressure, flow rate, modifiers - kinetics of extraction - evaluation of bioactive properties of extracts - other mechanical factors affecting extraction efficiency.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung durchgeführt. Die in wässrigen Dispersionsfarben für den Innen- und Außenbereich verwendeten Bindemittelsysteme bestehen heutzutage hauptsächlich aus erdölbasierten Acrylharzen. Ihr Anteil in einer Dispersionsfarbe liegt bei 10-30%. In den letzten Jahren ist jedoch das Interesse der Verbraucher und der Industrie an umweltfreundlicheren Farben und Beschichtungen enorm gestiegen. Um diesen Erwartungen gerecht zu werden, hat sich das Projekt 'DisPro', welches durch die Firma Habich's Söhne GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt wird, zum Ziel gesetzt, ein neuartiges proteinbasiertes Bindemittel zur Anwendung in wässrigen Dispersionsfarben zu entwickeln, um eine Verwendung erdölbasierter Acrylate vermeiden zu können. Als Ausgangsmaterialien sollen kommerziell erhältliche pflanzliche Rohstoffe zur Verwendung kommen, um eine zeitnahe wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse zu garantieren. Pflanzliche Proteine haben aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften, Struktur und Modifizierbarkeit hierfür ein sehr großes Potential. Das IVV hat bereits in vergangenen Forschungsprojekten aufgezeigt, dass Proteine beispielsweise eine gute Filmbildung aufweisen und somit als Bindemittel grundsätzlich geeignet sind. Die wissenschaftliche Bedeutung des Projektes 'DisPro' liegt darin, dass ein toxikologisch unbedenkliches und nachhaltiges Bindemittelsystem für eine verbraucherfreundliche 1-Eimer-Dispersionsfarbe entwickelt werden soll. Im System sollen dabei die positiven Eigenschaften der Proteine durch deren Modifikation optimiert werden. Weitergehend sollen durch Kombination der Proteine mit pflanzlichen Ölen, Kohlenhydraten und/oder sekundären Pflanzenstoffen einerseits die Reaktivität der pflanzlichen Proteine im Eimer limitiert (Lagerstabilität) und andererseits die Verarbeitbarkeit der Farbe zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden.
Das Projekt "LIGNOS - Weizenstroh als Quelle für neue Biokunststoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Ziel von LIGNOS war die Biopolymergewinnung durch neue biotechnologische Verfahren. Die entwickelten Verfahren beschäftigten sich mit dem Aufschluss von Lignocellulose, die in Pflanzenzellwänden enthalten ist. Mit Hilfe optimierter Vorbehandlung und enzymatischer Konversion wird die Lignocellulose fraktioniert und kann zur Herstellung biobasierter Kunststoffe genutzt werden. Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf Weizenstroh, da es eine große Menge Lignin enthält. Weizenstroh fällt in Deutschland in so großen Mengen an, dass es nicht wieder vollständig für landwirtschaftliche Zwecke genutzt werden kann. Folgende wichtige Ergebnisse wurden erreicht: - Die eingesetzte Biomasse (Weizenstroh) war fast vollständig in Lignin und Saccharide (Zuckermoleküle unterschiedlicher Art) konvertierbar. - Das bei relativ niedrigen Temperaturen ablaufende Verfahren ist zudem energetisch und ökologisch deutlich günstiger als die klassische Zellstoffkochung - Die erhaltenen hochwertigen Lignine sind physiologisch unbedenkliche Biopolymere. Sie eignen sich für die Herstellung zahlreicher Kunststoffprodukte (z.B. Thermoplaste zur Fertigung von Formkörpern, Duroplaste zum Gießen besonders temperaturstabiler Formteile und biogene Schmelzkleber für industrielle Anwendungen). - Die zudem durch enzymatische Spaltung der Polysaccharide Cellulose und Hemicellulose - gewonnenen Zuckermoleküle eignen sich sowohl für Bioraffineriezwecke, als auch prinzipiell für Anwendungen im Lebensmittelbereich. - Als ebenfalls zukunftsträchtig erscheint die Gewinnung von Zuckerbausteinen für die Herstellung biobasierter Kunststoffe, wie z.B. Polymilchsäure. - In einem geplanten Demonstrationsvorhaben ist vorgesehen, auf Basis von Weizenstroh, Lignin zur Materialentwicklung im Kilogramm-Maßstab zu gewinnen und zu modifizieren. Das Saccharidgemisch wird für die Anwendung im Lebensmittelbereich aufbereitet und für die Eignung als Fermentationsrohstoff untersucht. Für weitere Agrarreststoffe soll die Anwendbarkeit des neuen Verfahrens erprobt werden, um zu einer ganzheitlichen stofflichen Nutzung von Agrarprodukten beizutragen. Die Arbeitsgruppe Molekularbiologie der Universität Potsdam beschäftigte sich im Rahmen des Projektes vornehmlich mit der Entwicklung neuer Enzymsysteme. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IAP und der aevotis GmbH wurden diese Enzyme für den Aufschluss unterschiedlicher Lignocellulosen optimiert. Begleitet wurde das Vorhaben vom Potsdam Research Network pearls. Das seit 2011 laufende Projekt ordnet sich damit in andere Initiativen zum Ersatz fossiler Ausgangsstoffe durch weitgehend klimaneutral produzierte nachwachsende Rohstoffe ein.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung gelbsamiger Raps-/Canola-Typen als Quelle für wertvolle, pflanzliche Proteine mittels konventioneller Züchtungsmethoden sowie gentechnischer Ansätze, das sowohl als Lebensmittel als auch als Futter eingesetzt werden kann. Die Deutsche Saatveredelung (DSV) wird die im Rahmen des Work Package I (WP) entwickelten Marker für antinutritive Substanzen (Tannine, Sinapine) nutzen, um mit ihrer Hilfe stabile gelbsamige Winterraps-Typen zu züchten, die gleichzeitig reduzierte Rohfasergehalte aufweisen. Diese werden in leistungsfähigstes, in Deutschland adaptiertes Sorten- und Linienmaterial transferiert. Darüber hinaus stellt die DSV auch den anderen WPs pflanzliches Ausgangsmaterial zur Verfügung. Außerdem werden die im WP III erzeugten transgenen niedrig-Sinapin-Typen unter S1-Bedingungen kultiviert, evaluiert und charakterisiert. Mittelfristig soll gelbsamiges Winterraps-Material entwickelt werden, welches deutlich geringeren Rohfasergehalte sowie Gehalte antinutritiver Inhaltsstoffe (Tannine, Sinapine) aufweist, welches dann die Grundlage für die Produktion eines Rapsmehls mit signifikanten Verbesserungen seines Proteinwertes darstellt.
Das Projekt "Teilprojekt I: Universität Bonn" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO) durchgeführt. Das Ziel dieses Projekts ist die Identifizierung neuer Faktoren in Arabidopsis, die für die Akkumulation von Öl, Protein oder Stärk in Samen relevant sind. Die Informationen, die an Hand von Arabidopsis gewonnen wurden, sollen auf Brassica übertragen werden, um den Ölgehalt in Brassica zu erhöhen. Frühere Studien führten zur Identifizierung von Genen in Arabidopsis, die für die Entwicklung von Embryo und Endosperm, die Samengröße und die Allokation von Speicherstoffen relevant sind. Die betreffenden Gene werden in Arabidopsis und Brassica überexprimiert, sowie Insertionsmutanten von Arabidopsis isoliert, um ihre Rolle für die Ölakkumulation zu studieren. Die Untersuchung der bereits bekannten sowie der neu identifizierten Gene wird in Zusammenarbeit mit den Partnern von GABI OIL durchgeführt. Genloci, die in Arabidopsis eine Rolle in der Ölakkumulation spielen, stehen zur Durchführung von marker-assisted breeding Programmen zur Verfügung.
Das Projekt "Fg. Agrartechnik in den Tropen und Subtropen der Universität Hohenheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Die Agroindustrie Afrikas konzentriert sich üblicherweise auf die Herstellung einzelner Produkte. Nebenprodukte entlang der Prozesskette werden als Abfall verworfen, was die Effizienz reduziert und Umweltprobleme nach sich zieht. Ein Wertschöpfungsnetz-Ansatz kann die Ressourcennutzung und landwirtschaftliche Renditen verbessern. Im Verbundprojekt BiomassWeb analysiert dieses Arbeitspaket potentielle Innovationen in Nachernte-Technologien und im Transport. Die Eigenschaften verschiedener Biomasse-Fraktionen (z.B. Stärke, Amylase/Amylopektin, Ballaststoffe, Zuckert; Futterwert, Energiegehalt, etc.) werden im Labor untersucht und durch die systematische Analyse derzeitiger und potentielle Pfade für eine intensivierte Wertschöpfung von Maniok und Kaffee. Veredelungsmethoden (Hydrothermal, Fermentation und Extraktion) werden im Labormaßstab entwickelt. Die Integration von Vor- und Nachterntesystemen wird im Hinblick auf verbesserte Nährstoffkreisläufe und wirtschaftliche Effizienz in einem partizipativen Forschungsansatz mit landwirtschaftlichen Genossenschaften in Äthiopien und Ghana erarbeitet und erprobt.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme biopos e.V. Forschungsstandort Teltow-Seehof durchgeführt. 1. Vorhabenziel Biopos wird am WP2 des Verbundprojektes teilnehmen. Vorbehandelte Holz-Proben von Eucalyptus und Pappel werden durch enzymatische Hydrolyse charakterisiert und in monomere Kohlenhydrate umgewandelt. 2. Arbeitsplanung Nach Vorbehandlung der LCF-Rohstoffe werden die Einzelzucker (C-5, C-6) mittels enzymatischer Hydrolyse hergestellt und mittels DC und HPLC charakterisiert. Nach der quantitativen Auswertung der erhaltenen isolierten C-5 und C6-Zucker-Gemische werden diese entsprechend der quantifizierten Einzelzucker mit entsprechenden Hefe-Stämmen zu Ethanol fermentiert. Dazu werden Hefen verwendet, die sowohl C-5 als auch C-6 Zucker umsetzen (Saccharomyces cerevisiae zur Fermentation von Glucose and Pichia stipitis zur Fermentation von Xylose). Die Hefe-Stämme werden während der Projektzeit im FI Biopos e. V. kultiviert, so dass eine Fermentation zu Ethanol kontinuierlich möglich ist. Die Ausbeuten an Ethanol werden mittels HPLC (Quantifizierung) und Ermittlung der Gewichtsabnahme (CO2-Bildung) sowie voluminetrisch (CO2-Quantifizierung) bestimmt.
Das Projekt "Chlorfreie Bleiche von Sulfatzellstoff aus Baikalsk (Russland)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Die TCF (totally chlorine free) Bleiche von Zellstoffen ist eine neue Entwicklung, die zunaechst fuer Sulfitzellstoffe industriell umgesetzt wurde und derzeit auch fuer die schwerer bleichbaren Sulfatzellstoffe zunehmend Anwendung findet. Der wesentliche Beweggrund, auf den Einsatz vor allem von Chlor, aber auch von chlorhaltigen Verbindungen zu verzichten, ist die Bildung und Freisetzung organischer Chlorverbindungen mit oekotoxikologischer Relevanz. Der Ausstoss von Organochlorverbindungen wird insbesondere als bedenklich angesehen, wenn es sich beim Rezipienten um ein sensibles Oekosystem handelt, wie den Baikalsee in Russland. Aus diesem Grunde ist das dort ansaessige Baikalsk-Zellstoffwerk zunehmend in die Kritik geraten. Das Werk verfuegt bereits ueber eine sehr effiziente mehrstufige Abwasserreinigungsanlage, dennoch gelangen groessere Mengen an chlorierter organischer Substanz in den Baikalsee. Zur wirkungsvollen Reduzierung der Gewaesserbelastung waere eine Umstellung der noch konventionell unter Einsatz von Chlor und Chlorverbindungen betriebenen Bleiche auf ein elementarchlorfreies oder besser noch vollstaendig chlorfreies Verfahren erforderlich. Vor diesem Hintergrund wurde dem Institut fuer Holzchemie und chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt fuer Forst- und Holzwirtschaft angetragen, Untersuchungen zur TCF-Bleiche des im Baikalsk-Werk produzierten Laerchensulfatzellstoffs durchzufuehren. Der Zellstoff wies mit einer Kappazahl von unter 18 zwar einen fuer konventionell erzeugten Nadelholzsulfatzellstoff extrem niedrigen Restligningehalt auf, die ermittelte Viskositaet des Zellstoffes von 814 ml/g deutete aber auf eine erhebliche Kohlenhydratschaedigung hin, die eine gravierende Erschwernis fuer die weniger selektive TCF Bleiche darstellte. Fuer die Bleiche wurden zwei Bleichsequenzen mit und ohne Ozonstufe ausgewaehlt und die Bedingungen dahingehend optimiert, dass die Viskositaetsverluste bei Bleiche auf ein hohes Weissgradniveau moeglichst niedrig gehalten werden.
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| Förderprogramm | 394 |
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