Das Ziel des Projektes 'TARULIN' ist die Schaffung der Voraussetzungen zur nachhaltigen Nutzung von T. koksaghyz entlang der Wertschöpfungskette. Pflanzenzüchtung, Evaluation agronomischer Parameter und die Prozessierung von Latex, Kautschuk- und Inulin zu Prototypen bilden den Projektfokus. Folgende Detailziele werden von Industrie und Akademia verfolgt:1. Ertragssteigerung und Verbesserung der Pflanzenmorphologie durch Präzisionszucht, 2. Erstellung eines Anbauplanes zur Aussaat, Pflanzenschutz und Ernte in Feldversuchen auch auf sekundärem Ackerland, 3. Prozessierung und Charakterisierung der Rohstoffe durch umweltfreundliche Trennverfahren, 4. Nutzung der Rohstoffe in der Prototypenfertigung. Die vier Arbeitspakete Züchtung, Agronomie, Prozessierung und Charakterisierung und Prototypenentwicklung werden von den Partnern entsprechend ihrer Expertisen und Vorarbeiten durchgeführt. Die AESKULAP GmbH wird in Zusammenarbeit mit dem Fh-IME neue T. koksaghyz Linien züchten, die für die Anforderungen des modernen Pflanzenbaus und der Prozessierung geeignet sind. Die Arbeiten werden durch die LipoFit GmbH und das MPI-PZ hinsichtlich der Analytik ergänzt. Das JKI wird die Arbeiten zur Agronomie durchführen. Die Expertise und Infrastruktur im Bereich der Biomasseprozessierung des Fh-IGB werden für die Gewinnung der Rohstoffe eingesetzt. Als Anwender werden die Continental, die Synthomer und die Südzucker die Rohstoffe in Produkt-Prototypen umwandeln.
Das geplante Projekt soll die gesamte Entwicklungskette vom Rohstoff hin zum fertigen Klebstoff an ausgewählten Verbindungen aufzeigen. Auf Basis geeigneter biobasierter Rohstoffe werden Oligomere mit Hydroxylfunktionalitäten von 2 (und optional größer als 2) vergleichend über chemische und biokatalytische Routen hergestellt und analytisch charakterisiert. Wichtige Kenngrößen hierbei sind das Molekulargewicht, die Molekulargewichtsverteilung sowie der Funktionalitätsgrad der Verbindungen, die teilweise über die Synthesemethoden beeinflusst werden. Geplant ist, die kommerziell verfügbaren biogenen Rohstoffe für Synthesestudien zu erwerben und einige nicht oder nur schwer verfügbare Intermediate innerhalb des Projektes darzustellen. Nach Umsetzung der biobasierten Oligomere mit Isocyanaten zu Polyurethan-Präpolymeren stehen die Charakterisierung von Performance-Parametern der 1-Komponenten und 2-Komponenten Klebstoffe sowie Polyurethandispersionsklebstoffe im Fokus der industrienahen Entwicklung. Das Projekt gliedert sich in 6 Arbeitspakete, von denen die Arbeitspakete B - D in der ersten Promotion bearbeitet werden und die Arbeitspakete E und F Teil der zweiten Promotion zugeordnet sind. Die Etablierung von Analysenmethoden erfolgt gemeinsam durch beide Promovenden. Folgende Arbeitspakete sind Bestandteil des beantragten Projekts: A) Etablierung von Analysenmethoden B) Biokatalytische Herstellung von oligomeren Diolen / Polyolen C) Gezielte Optimierung von Lipasen für die Oligomerensynthese D) Synthese langkettiger Glykolipide und --Hydroxyfettsäuren als neuartige Intermediate E) Chemische Synthese von Oligomeren und Präpolymeren F) Herstellung von Polyurethandispersionen sowie physikochemische Charakterisierungen.
Ziel des Projektes ist die biotechnologische Verwertung von Lignozellulose zu Itaconsäure, eingebettet in eine modulare Strategie zur vollständigen stofflichen Nutzung verholzter Biomasse. Dies umfasst die Entwicklung eines Hefe-Stammes, eines Fermentationsverfahrens und der Technologie für effiziente Reinigung des Produktes. Um die erforderliche Textlänge zu erreichen wird dieser Satz noch angefügt.
Im Rahmen des internationalen Verbundprojektes werden effiziente Prozesse zur Konversion von landwirtschaftlichen Reststoffen und lignozellulosehaltiger Biomasse in moderne Biokraftstoffe der 2. Generation entwickelt. Dazu werden verschiedene chemische, thermische, biochemische und mikrobielle Konversionspfade für lignocellulosehaltige Biomasse optimiert und kombiniert, um neuartige Bioraffineriekonzepte für die in den Partnerländern vorhandenen Stoffströme zu entwickeln. Diese beinhalten Simulationen der Stoffströme und Konversionspfade sowie eine ökonomische und ökologische Nachhaltigkeitsbewertung.
Das im Spitzencluster BioEconomy positionierte Projekt zur Herstellung von biobasierten Olefinen aus dem lignocellulosehaltigen Rohstoff Holz spiegelt das Konzept der nachhaltigen Nutzung biogener Rohstoffe wider. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der Entwicklung neuer Prozess technologien und der Etablierung eines integrierten Verfahrens, das die Um wandlung von aus Lignocellulosehydrolysaten fermentativ gewonnen Alkoholen zu den korrespondierenden Olefinen abbildet. Mit den biobasierten Olefinen Ethylen, Propylen und Butenen stehen Rohstoffe für die weitere Verwertung insbesondere in der kunstoff-verarbeitenden Industrie zu Verfügung, um nachhaltig erzeugte Materialien und Werkstoffe herzustellen. Im Rahmen des Projekts werden von den Projektpartnern Fraunhofer, Linde Engineering Dresden und CRI Catalyst Arbeiten bezüglich des Prozessdesigns umgesetzt. Dies beinhaltet die Realisierung und Skalierung der biotechnologischen und chemischen Prozesse sowohl im Labor- als auch im Scale-up im Pilotmaßstab. Fraunhofer koordiniert und leitet das Verbundvorhaben.
Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und -ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer.
Das wissenschaftlich-technische Gesamtziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung eines Prozesses zur möglichst vollständigen stofflichen Nutzung aller Komponenten von Lignocellulose durch Gewinnung von biobasierten Plattformchemikalien auf Cellulose-, Hemicellulose- und Ligninbasis. Das Organosolv-Verfahren ist grundsätzlich geeignet, eine weitgehende stoffliche Nutzung von Laubhölzern wirtschaftlich darzustellen. Mit dem angestrebten Projekt sollen nun die Grundlagen für die Überführung des Verfahrens in den Demonstrationsmaßstab geschaffen werden. Außerdem sollen die Produkte des Verfahrens im regionalen Netzwerk des Spitzenclusters etabliert werden, um die wirtschaftliche Tragfähigkeit dieses Bioraffinerie-Konzeptes zu demonstrieren. Zur Vorbereitung des nächsten Skalierungsschritt und zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens werden Untersuchungen zur deutlichen Reduzierung der Abwasserbelastung und des Energieverbrauchs, zur Optimierung des Gesamtprozesses sowie die Entwicklung eines wirtschaftlich tragfähigen Engineering-Konzeptes für eine Demonstrationsanlage durchgeführt. Dabei werden vor allem Innovationen im Bereich des Holzaufschlusses, der Komponententrennung und Ethanol-Rückgewinnung sowie der Prozessintegration angestrebt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 53 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 28 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 53 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 53 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 53 |
| Englisch | 4 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 16 |
| Webseite | 37 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 51 |
| Lebewesen und Lebensräume | 44 |
| Luft | 32 |
| Mensch und Umwelt | 53 |
| Wasser | 14 |
| Weitere | 53 |