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Gemeinsame Kompostierung des bei der Zuckerfabrikation anfallenden Erdschlammes zusammen mit anfallenden pflanzlichen Substanzen

Gemeinsame Kompostierung des bei der Zuckerfabrikation anfallenden Erdschlammes zusammen mit anfallenden pflanzlichen Substanzen.

Anaerobe Reinigung der Abwaesser der Zuckerindustrie

Entwicklung des anaeroben Verfahrens vom Labormassstab bis zur grosstechnischen Anwendung, Erarbeitung von Dimensionierungsgroessen, Loesung von Betriebsproblemen, Wirtschaftlichkeitsueberlegungen bei verschiedenen Verfahrenskombinationen bei verschiedenen Ausgangslagen einzelner Werke.

PFAS-Belastung im Zusammenhang mit landwirtschaftlicher Nutzung (Zuckerrübenanbau) im Rheinischen Revier

Sehr geehrte Damen und Herren, in Frankreich wurde jüngst ein Zusammenhang zwischen PFAS-Belastungen (per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen) und dem Zuckerrübenanbau festgestellt. Medienberichte (u. a. France 3, Disclose, 2024) verweisen darauf, dass Pflanzenschutzmittel oder Rückstände aus der Zuckerproduktion zu erhöhten PFAS-Gehalten in Böden und Gewässern beigetragen haben könnten. Vor diesem Hintergrund bitte ich um Auskunft nach dem Umweltinformationsgesetz (UIG): Liegen dem LANUV NRW aktuelle Messergebnisse oder Untersuchungen zu PFAS-Belastungen in Böden, Grund- oder Oberflächengewässern in den Landkreisen des Rheinischen Reviers (z. B. Düren, Euskirchen, Rhein-Erft-Kreis, Rhein-Kreis Neuss) vor, insbesondere in landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten (Zuckerrübenanbau)? Werden im Rahmen bestehender Monitoringprogramme (z. B. Grundwasser- oder Agrarumweltmessungen) mögliche Einträge von PFAS aus der Landwirtschaft, speziell durch Pflanzenschutzmittel oder Abwässer aus der Zuckerindustrie, untersucht? Gibt es Hinweise oder Bewertungsergebnisse, die auf einen Zusammenhang zwischen landwirtschaftlicher Nutzung (insbesondere Zuckerrübenanbau) und PFAS-Funden in der Region hindeuten? Ich bitte, soweit vorhanden, um Übermittlung entsprechender Messdaten, Berichte oder Zusammenfassungen.

Verringerung der bei der Zuckerfabrikation anfallenden Abwaesser durch Rueckfuehrung und mechanische und biologische Aufbereitung

Biologischer Abbau des bei der Fabrikation anfallenden Abwassers auf Werte kleiner als 50 Milligramm BSB5 pro Liter.

Geographie des Zuckerrohrs. Oekologische, oekonomische und soziale Aspekte der Rohrzuckerproduktion

Das Forschungsprojekt zielt auf eine geographische Erfassung von Zuckerrohranbau und -verarbeitung im weltweiten Ueberblick. Es werden insbesondere die Anpassung an die oekologischen Gegebenheiten, die fuer Zuckerrohranbau und -verarbeitung charakteristischen Sozialstrukturen und die Abhaengigkeit des Zuckerrohranbaus vom Produktionsziel und von den weltwirtschaftlichen Verknuepfungen der Produktionslaender untersucht.

Elimination von Rumabwaessern

Hochbelastete Zuckerrohrabwaesser werden isoliert und mit entsprechenden Bindemitteln zu neuen Werkstoffen, neues Futtermittel und neuen Kopfduenger verarbeitet.

Abbau von Zuckerfabrikabwasser durch Mikroorganismen

Verbesserung der Abwasseranalytik, Untersuchung des mikrobiellen Saccharidabbaus, Ultrafiltration des Abwassers, Ziel eine abwasserlose Zuckerfabrik.

WIR!: Physics for Food - Environment, Teilprojekt 3: Wasseraufbereitungsanlage durch Anwendung von Plasmatechnologie

Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe: Verbundvorhaben 'Pilze als Produktionssysteme zur Nutzung von Pektin-haltigen Reststoffen für die Herstellung von Polyhydroxysäuren' (PRO-SUGAR), Teilprojekt B

Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.

ERA-IB 7: YEASTPEC: Engineering der Hefe Saccharomyces cerevisiae für die Biokonversion pektinhaltiger agro-industrieller Nebenströme^Teilvorhaben GEM: Hydrolytische Enzyme, Teilvorhaben JUB: Redoxbilanz

Die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae hat sich als ein beliebter Produktionsorganismus in der industriellen Biotechnologie etabliert. Dies beruht auf der außergewöhnlichen Einfachheit, mit der man hier zielgerichtete genetische Modifikationen durchführen kann. Tatsächlich konnten bereits einige natürliche Limitationen der Bäckerhefe überwunden werden, die anfangs einer Nutzung von Abfallbiomasse als Rohstoff entgegenstanden. Ein robuster genetisch veränderter Industriestamm, der Inhibitoren in Lignozellulose-haltigen Hydrolysaten tolerieren und neben Glukose auch Xylose zu Ethanol vergären kann, steht als Ausgangsplattform für das YEASTPEC Projekt zur Verfügung. Neben Lignozellulose-haltigen Abfallströmen gibt es preiswerte agro-industrielle Nebenströme, die reich an Pektin sind und daher ebenfalls attraktive Substrate für die industrielle Biotechnologie darstellen. In Europa, ist vor allem das gepresste Fruchtfleisch von Zuckerrüben (Zuckerindustrie) und Früchten (Fruchtsaftindustrie) in hohen Mengen verfügbar. Außer Glukose, sind die Hydrolysate dieser bisher weitgehend unerschlossenen Rohstoffe reich an Galakturonsäure (GalA) und Arabinose. Innerhalb des YEASTPEC Projektes soll ein robuster Industriestamm entwickelt werden, der Enzyme für die Hydrolyse der Polysaccharide in pektinhaltigen Abfällen ausscheiden und alle im Hydrolysat vorherrschenden Zucker, d.h. Glucose, GalA und Arabinose zu Ethanol vergären kann. Das inherente Redoxproblem des Stoffwechselweges für die GalA Vergärung soll durch Zufütterung von Glycerol gelöst werden, wodurch zusätzliche Reduktionsequivalente bereit gestellt werden. Glycerol ist das hauptsächliche Nebenprodukt der gegenwärtigen Biodieselproduktion und steht daher ebenfalls in hohen Mengen preiswert zur Verfügung. Der generierte Industriestamm soll zusätzlich für eine erhöhte Robustheit während der industriellen Fermentation, insbesondere gegenüber schwachen Säuren, verbessert werden.

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