Projektgruppe BioCat
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
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- © Architekturbüro Hans-Peter Gartner
In Anbetracht der weltweit fortschreitenden Ressourcenverknappung, steigender Rohölpreise und der gleichzeitigen Entwicklung nachhaltiger Prozesse und Produkte gewinnt die Verwendung nachwachsender Rohstoffe in Industriebereichen wie Chemie und Energie zunehmend an Bedeutung. Laut des Positionspapieres zum Einsatz nachwachsender Rohstoffe in der chemischen Industrie von 2008 liegt momentan der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in der deutschen chemischen Industrie bei 10 bis 12 Prozent, wobei für das Jahr 2020 ein Anstieg auf 20 Prozent geschätzt wird. Dabei spielen neue chemisch-katalytische Verfahren sowie die weiße Biotechnologie eine Schlüsselrolle. Mit der Projektgruppe BioCat »Katalytische Verfahren für eine nachhaltige Rohstoff- und Energieversorgung auf der Basis nachwachsender Rohstoffe« leistet die Fraunhofer-Gesellschaft ihren Beitrag zu einem Rohstoffwandel in der chemischen Industrie.
- Forschungsthemen
- Wissenswertes
- Projekte
- Leistungen
- Ausstattung
- Publikationen
- Organisation
Forschungsthemen
Im Fokus der Forschung steht die Entwicklung katalytischer Verfahren und neuer Produkte für eine nachhaltige Rohstoff- und Energieversorgung auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Schlüsseltechnologien der chemischen Katalyse sowie der weißen Biotechnologie kommen bei der stofflichen Nutzung von Biomasse und CO2 ebenso zum Einsatz wie die Kombination von Chemo- und Biokatalyse. Dabei werden auch neue Methoden zur Entwicklung von (Bio-) Katalysatoren etabliert und eingesetzt. Diese Katalysatoren wiederum sollen unter anderem zur Umwandlung von aus Pflanzen und Reststoffen der Holzverarbeitung gewonnenen Terpenen in Epoxide und Monomere für die Polymerindustrie eingesetzt werden. Ausgehend von Lignin sollen beispielsweise Monomere für leitfähige Polymere hergestellt oder aus pflanzlichen Ölen und Fettsäuren funktionalisierte Carbonsäuren und biobasierte Tenside synthetisiert werden. Dabei ist angestrebt, eine bestmögliche Wertschöpfung vom Rohstoff Biomasse zum biobasierten Endprodukt zu erreichen.
Wissenswertes
Heute schon muss die nächste Generation von Katalysatoren und Verfahren entwickelt werden, die es erlauben, Biomasse und CO2 als wesentliche Rohstoffquelle an Stelle des Erdöls zu verwenden. Die Projektgruppe BioCat möchte diese Entwicklung vor dem Hintergrund der »grünen« oder »nachhaltigen Chemie« beschleunigen und entscheidend mit prägen. Dafür verfolgt sie den Ansatz, neue chemo- und biokatalytische Verfahren für die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln und vor allem chemische und biotechnologische Methoden geeignet zu kombinieren, um die stoffliche Vielfalt pflanzlicher Biomasse richtig auszunutzen.
Förderung
Für den Aufbau der Fraunhofer-Projektgruppe BioCat stellt das Land Bayern 5 Mio € aus dem Programm »BayernFIT – Forschung, Innovation, Technologie« bereit, die im Sommer 2009 vom bayerischen Landtag im Haushalt genehmigt wurden. Am 2. Februar 2010 übergab der Regierungspräsident des Landes Niederbayern den Zuwendungsbescheid an die Fraunhofer-Gesellschaft.
Standort Straubing
Projekte
aktuelle Forschung
- Nutzung von Lignin
- Nutzung von CO2
- Enzymvermittelte Epoxidierung von Olefinen
- Enzymatische Veresterungen zu biobasierten Tensiden
- Biokatalytische Umwandlung von Terpenen
- Chemokatalytische Umwandlungen von Terpenen
Projektbeispiele
- EU-Projekt ChiBio
Entwicklung einer integrierten Bioraffinerie um chitinhaltige Bioabfälle in Spezial- und Feinchemikalien aufzuarbeiten - mehr Info
Leistungen
- Screening von Bio- und Chemo-Katalysatoren
- Molekularbiologische und technische Optimierung von Enzymen und Enzymreaktionen
- Entwicklung von Verfahren zur Reststoffverwertung
- Entwicklung von Verfahren zur Integration nachwachsender Rohstoffe in bereits bestehende Prozesse
- Durchführung von Studien im Bereich nachwachsender Rohstoffe
- Chemische Analytik mittels GC-MS, HPLC und NMR-Spektroskopie
Ausstattung
- Hochdruckreaktoren
- Fermenter
- Automatisierungsplattform
- Gaschromatographie (GC-MS)
- Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC)
- 400-MHz-Kernresonanzspektroskopie (NMR)
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