Biotechnologische Verfahren

Die industrielle Biotechnologie ist eine Schlüsseltechnologie für die Entwicklung einer nachhaltigen chemischen Industrie und insbesondere für die Bioökonomie. Während akademische Forschungslaboratorien weit verbreitet sind, findet man Pilotanlagen noch selten. Dabei sind sie dringend notwendig, insbesondere für kleinere Unternehmen, um Innovationen für die Kommerzialisierung neuer Produkte vorzubereiten. Neben der technischen Weiterentwicklung biotechnologischer Verfahren kommen vor allem der Bereitstellung größerer Materialmengen für die Anwendungsforschung sowie Prozessdaten für wirtschaftliche und andere Studien zur Machbarkeit eines Herstellungsverfahrens eine besondere Bedeutung zu.

Die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe durch die enzymatische Synthese von biobasierten Chemikalien sowie die fermentative Herstellung der Biokatalysatoren oder anderer Stoffwechselprodukte, wie beispielsweise organische Lösungsmittel und Säuren, sind Zielstellungen innerhalb der Arbeitsgruppe »Biotechnologische Verfahren«.

Aktuelle Fragestellungen

  • Enzymherstellung und Biokatalyse
  • Fermentative Herstellung von Carbonsäuren (Äpfel-, Xylon- und Itaconsäure) aus Lignocellulose-Zuckern
  • Wertstoffgewinnung aus Mikroalgen (Fettsäuren, Pigmente und Polysaccharide)
  • Prozessentwicklung und -skalierung

Leistungsangebot

Mit unserem breiten bioverfahrenstechnischen Know-how zur Skalierung und Prozessintensivierung bewerten wir die im Labormaßstab entwickelten maßgeschneiderten Verfahren hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit in den industrierelevanten Maßstab im Vorfeld, um sie bei der Übertragung und Skalierung iterativ zu optimieren. Hierzu zählen etwa die Anpassung von Prozessführungsstrategien (Batch, Fed-Batch, kontinuierlich) und eine integrierte Produktaufreinigung zur Reduktion von Prozessschritten oder die Wiederverwendung eingesetzter Ressourcen (z. B. von Biokatalysatoren) durch Immobilisierung an Trägermaterialien.

Partner für die Optimierung und Skalierung biotechnologischer Prozesse

Die Arbeitsgruppe Bioprozess-Skalierung am Fraunhofer CBP in Leuna leistet seit mehr als zehn Jahren einen wesentlichen Beitrag zur Einführung neuer biotechnologischer Verfahren in der Industrie. Sie unterstützt insbesondere Start-ups sowie kleine und mittelständische Unternehmen aus Deutschland, Europa und dem außereuropäischen Ausland bei der Umsetzung ihrer Projekte durch die Bereitstellung von Equipment und Know-how für die Skalierung und Optimierung von Fermentationsprozessen und den dazugehörigen Downstream-Prozessen.

 

Breites Produktportfolio: Bulk- und Feinchemikalien, Proteine, Monomere für Kunststoffindustrie

Wir entwickeln und skalieren Prozesse im Auftrag von Kunden verschiedenster Branchen, z. B. in den Bereichen Fein- und Spezialchemikalien, z. B. Farbstoffe, Grund- und Massenchemikalien, Monomere für Werkstoffe und Kunststoffe sowie Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel und Tierfutter.

Aktuell ist das Interesse der Industrie an unserer Fermentationsexpertise für die Herstellung alternativer Proteine ungebrochen, beispielsweise zur fermentativen Milchproteinherstellung.

 

Fermentative Herstellung von Carbonsäuren

Für die nachhaltige Herstellung von Äpfel-, Xylon- und Itaconsäure aus Lignocellulose-Zuckern erarbeiten wir neue wirtschaftliche Verfahren. Die Produktion von Äpfelsäure aus Xylose konnten wir erfolgreich im 1-m³-Maßstab demonstrieren.

Enzymherstellung und Biokatalyse

Fermentative Herstellung von Alkoholen und Lösemitteln