Bioökonomie – Innovationen für zukunftsweisende Wertschöpfung

Unsere Themen und Projekte rund um die Bioökonomie.

Mikroalgen-Technologie

für die Bioökonomie

Bakterien und Pilze

für die Bioökonomie

Enzyme

für die Bioökonomie

Bioökonomie

Fossile Ressourcen wie Erdöl und Erdgas sind momentan oft noch unverzichtbar als Ausgangsstoff für die Herstellung von Grundchemikalien. Doch im Hinblick auf das globale Bevölkerungswachstum und den steigenden Lebensstandard stößt die bisherige erdölbasiere Wirtschaft vor allem auch im Hinblick auf klimarelevante Umweltaspekte an ihre Grenzen. So hat die Nutzung fossiler Rohstoffe wesentlich zu einem Anstieg des atmosphärischen Kohlenstoffdioxids oder zur Vermüllung der Ozeane beigetragen. Und die Verfügbarkeit fossiler Ressourcen ist begrenzt.  

Biomasse stellt eine alternative und erneuerbare Rohstoffbasis für die Erzeugung chemischer Produkte dar. Ihre Nutzung und Konversion ist die Basis einer biobasierten Wirtschaft, kurz Bioökonomie. Ziel dabei ist es, Ökonomie und Ökologie in größtmöglichen Einklang zu bringen – das heißt, Prozesse gleichzeitig umweltverträglich und wirtschaftlich zu gestalten, sodass neue Verfahren schnellstmöglich auch großtechnisch eingesetzt werden können. Werden nachwachsende Rohstoffe, biogene Reststoffe – oder direkt Kohlenstoffdioxid (CO2) – anstelle fossiler Kohlenstoffquellen für die Herstellung von Chemikalien eingesetzt, hilft dies, den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern und das Klima zu schützen. Es ermöglicht so zukünftig die Umsetzung der Nachhhaltigkeitsziele im Sinne einer nachhaltigen Bioökonomie.

Innovationen für eine zukunftsweisende Wertschöpfung

 

»I THINK THE BIGGEST INNOVATIONS OF THE 21ST CENTURY WILL BE AT THE INTERSECTION OF BIOLOGY AND TECHNOLOGY. A NEW ERA IS BEGINNING.«

 

Steve Jobs

Dieses Zitat stammt, wie viele Innovationsimpulse unserer Zeit, aus dem Umfeld der Digitalisierung und gilt dennoch ebenso als Wegweiser für die Transition fossilbasierter Wirtschaftssysteme.

Seine Aussage unterstützt den Eintritt in ein neues Zeitalter einer wissensgetriebenen, biobasierten, ressourceneffizienten und nachhaltigen Wirtschaftsweise in Kreisläufen – kurz der nachhaltigen Bioökonomie.

Der Bioökonomierat in Deutschland definiert die Bioökonomie als die Erzeugung und Nutzung biologischer Ressourcen, um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren im Rahmen eines zukunftsfähigen Wirtschaftssystems bereitzustellen.

Für die Umsetzung dieses Anspruchs benötigt die Gesellschaft Innovationen in allen genannten Bereichen und darüber hinaus die Vernetzung aller Disziplinen und Sektoren im Rahmen eines, ganzheitlichen, agilen und damit adaptiven Systemansatzes. Dieses Vorgehen ermöglicht es, Umweltschutz mit wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Interessen in Einklang zu bringen.

Als ganzheitlicher Systemansatz ist die Bioökonomie der Motor für die Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele unter Berücksichtigung von Ökologie, Gesellschaft und Ökonomie. Dies ist auch unser Leitthema. Wir folgen ihm mit der Entwicklung neuer Ansätze für eine zukunftsfähige Wirtschaft, durch Nutzung biobasierter, regenerativer Ressourcen und biologischer Systeme und der Gestaltung von Verfahren und Prozessen nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft. Auf diese Weise verbinden wir ökonomische Wertschöpfung mit Umwelt- und Klimaschutz.

Das Wissenschaftsjahr 2020 – Bioökonomie

Die Bioökonomie ist die Wirtschaftsform der Zukunft und liefert die Lösungen, nachhaltiger zu leben und zu wirtschaften, um unseren Lebensstandard zu sichern.  

 

Wir sind Partner im Wissenschaftsjahr 2020

Das Fraunhofer IGB erforscht seit mehr als 40 Jahren die Erschließung und Nutzung biologischer Ressourcen, Prozesse und Systeme, um Verfahren für ein zukunftsfähiges, an natürlichen Stoffkreisläufen orientiertes und biobasiertes Wirtschaftssystem bereitzustellen. Erfahren Sie mehr zu unseren Konzepten und Strategien, damit auch gegen den Klimawandel anzugehen.

Unsere Themen

Informieren Sie sich über aktuelle Projekte, in denen wir Verfahren zur Herstellung nachhaltiger und bioabbaubarer Produkte entwickeln, und über unsere Aktivitäten, alternative Ressourcen wie Mikroalgen, nachwachsende Rohstoffe und biogene Reststoffe zu nutzen, Wertstoffe im Kreislauf zu führen oder für eine Wiederverwendung zurückzugewinnen. Entdecken Sie als unser Firmenpartner hier Möglichkeiten für Ihre zeitgemäße Produktion.

Mikroalgenbiotechnologie

  • Mikroalgen-Bioraffinerie
    Projekt FuTuReS – Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland
  • Herstellung von Wertstoffen (Omega-3-Fettsäuren (EPA), Fucoxanthin) für Kosmetika, Lebens- und Futtermittel
    Projekt MIATEST – Funktionelle Inhaltsstoffe aus Algen für gesunde Nahrungsmittel und zur Pflanzenstärkung im Weinbau
  • Effiziente Extraktionsverfahren für die Aufarbeitung der Wertstoffe
  • Neues modularisiertes Reaktorkonzept und intelligente Steuerung
  • Skalierung mikroalgenbasierter Prozesse und maßgeschneiderte Produktion funktioneller Inhaltsstoffe
 

Mikroalgen produzieren eine Vielzahl chemischer Grundstoffe wie Vitamine, Fettsäuren oder Carotinoide und das mit Sonnenlicht als Energiequelle und CO2 als C-Quelle.

Innovationsfelder

Referenzprojekte

Nutzung von Holz/Lignocellulose

  • Holz-Bioraffinerie
    Aufschluss von Holz als Rohstoff und dessen Fraktionierung in die chemischen Grundbestandteile Lignin und Zucker bzw. Faserstoffe
  • Cellulase-Produktion im Großmaßstab
    Projekt 2GEnzymes – Enzymatische Optimierung des Organosolv-Holzaufschlusses mit integrierter Enzymproduktion
  • Hochwertige Produkte (hochreines Xylan) aus Buchenholz
    Projekt XyloSolv – Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz
 

Im Fokus stehen Aufschluss- und Fraktionierungsprozesse von lignocellulosehaltigem Material, wie Holz oder Stroh.

Nutzung von Biopolymeren, Herstellung von biobasierten Polymeren

  • Synthese von biobasierten Monomeren und Polymeren
  • Neue Bausteine aus Terpenen
    Projekt TerPa – Terpene als Bausteine für biobasierte Polyamide
  • Insekten-Bioraffinerie: Ganzheitliche Nutzung von Insektenhäuten, -proteinen und -fetten
    Projekt ChitoTex – Entwicklung und Produktion neuer Insektenchitosane und chitosanbasierter funktioneller Beschichtungen für Garne und Textilien
  • Nachhaltige Produktion von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) für Verpackungsmaterialien
    Mikrobiell hergestelltes bioabbaures Biopolymer; die produzierenden Bakterien wachsen mit nachhaltigen Kohlenstoffquellen, etwa Methan (aus der Biogasproduktion), Zuckern aus Cellulosen und Hemicellulosen (aus forst- und landwirtschaftlichen Reststoffen) sowie Glycerin (aus der Biodieselproduktion)
    Projekt SusPackaging – Kosteneffiziente Produktion von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) zur Herstellung maßgeschneiderter nachhaltiger Verpackungen
 

Ausgehend von nachwachsenden Rohstoffen wie Zucker, Rapsöl oder Algenlipiden haben wir biotechnologische Synthesewege von Grundstoffen für die
Kunststoffherstellung aufgezeigt, etwa von kurz- und langkettigen Dicarbonsäuren und Fettsäureepoxiden.

Biotenside – Biobasierte Alternativen für Reinigung und Kosmetika

  • Mikrobielle Biotensidherstellung
    mithilfe nachwachsender Rohstoffe wie Lignocellulose-basierte Zuckerlösungen oder Pflanzenöle als Substrat im Nährmedium
  • Optimierung der fermentativen Herstellung von Biotensiden
    Projekt SurfGlyco – Verbesserte Strategien zur biotechnologischen Herstellung maßgeschneiderter Biotenside
  • Auswahl und Optimierung der Biokatalysatoren
  • Scale-up in den Technikums- bis m³-Maßstab
 

Verschiedene Brandpilze sekretieren natürlichweise die Biotenside MEL und CL mit breitem Anwendungspotenzial z.B. als Reinigungsmittel oder als Emulgatoren.

Power-to-X

  • Verwertung von CO2
    Projekt Celbicon – Elektrochemisch-biotechnologisch integriertes Katalyse-Konzept zur Verwertung von CO2
    Projekt CO2EXIDE – CO2-basierte Elektrosynthese von Ethylenoxid

  • Strombasierte Kraftstoffe und Chemikalien
    Projekt Synlink – Synthetische strombasierte Kraftstoffe als wichtiges Instrument zur Sektorkopplung
    Fraunhofer-Elektrolysetest- und -versuchsplattform ELP und Hy2Chem-Plattform
 

Durch die Verfügbarkeit regenerativer Elektroenergie verschmelzen zukünftig die Sektoren Chemie und Energie immer stärker, da die erzeugten Redoxäquivalente in Power-to-X-Verfahren für Syntheseprozesse genutzt werden können.

Nachhaltige Bioökonomie im Bereich Umwelt

  • Flexible Bioenergieerzeugung zur Stabilisierung der Stromnetze
    Projekt NextGenBiogas – Flexible Bioenergieerzeugung zur Stabilisierung der Stromnetze
  • Wasserwiederwendung in der Landwirtschaft
    Projekt HypoWave – Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft
 

Nach dem Vorbild natürlicher Stoffkreisläufe sind Entwicklungen zur Erhöhung der Effizienz von Biogasanlagen, zur Wertstoffrückgewinnung und zur Wasserwiederverwendung  ein wichtiger Beitrag.

Referenzprojekte

Unsere Veranstaltungen

Besuchen Sie unsere Veranstaltungen und Vorträge. Sie sind herzlich eingeladen!

Konferenz | 17.–18. Juni 2020, Halle (Saale)

9th Bioeconomy

Konferenz | 30. Juni – 2. Juli 2020

BIOKET (online)

Diese digitale Veranstaltung wird Präsentationen per Webinar und virtuelles B2B kombinieren.

Forum | 30. Juni – 1. Juli 2020, Stuttgart

Bioabfallforum

Das Forum findet als Live-Web-Konferenz statt. Dr. Zibek hält am 30. Juni mit der Firma Hermetia einen Vortrag zum Thema Innovative stoffliche Verwertungsverfahren für Bioabfälle.

Wissenschaftsjahr | ab August 2020, deutschlandweit

MS Wissenschaft

An Bord zeigen wir unsere Bio-Waschmaschine, die die Biologie in Waschmitteln sichtbar und erlebbar macht.

Kongress | 21.–22. September 2020, Hohenheim

3rd International Bioeconomy Congress

 

Kolloquium | 24. September 2020, Stuttgart

Kolloquium zur Abwasser- und Abfallbehandlung

Forum | 5.–6. Oktober 2020, Frankfurt am Main

EFIB

European Forum for Industrial Biotechnology & the Bioeconomy

Kongress | 28.–30. Oktober 2020, Berlin

SEPAWA

Treffpunkt für die Wasch-/Reinigungsmittel-, Kosmetik- und Parfümerieindustrie in Europa

Konferenz | 16.–18. März 2021, Lille (Frankreich)

BIOKET

Wir freuen uns auf Ihren Besuch am Stand 16 auf der Biomasse-Konferenz und präsentieren in verschiedenen Sessions Ergebnisse zur Entwicklung und zum Scale-up von biotechnologischen und katalytischen Verfahren.

Weitere Veranstaltungen

Unsere Publikationen

Aktuelle Buchbeiträge

in Biologische Transformation, Springer Vieweg, 2019 (Fraunhofer-Forschungsfokus), ISBN 978-3-662-58242-8

 

Gerd Unkelbach

»Tue Gutes — und verdiene Geld damit!«

Chemie ist für den 40-Jährigen nicht das Problem – sie ist die Chance, die Probleme zu lösen. Lesen Sie das Interview mit Gerd Unkelbach aus dem Fraunhofer-Magazin weiter.vorn 1/20.

WHAT’S NEXT, Gerd Unkelbach: Die Chemie stimmt

Kontakt

Sabine Krieg, MBA

Contact Press / Media

Dipl.-Agr.-Biol. Sabine Krieg, MBA

Geschäftsfeldentwicklung | Leitung Leistungszentrum Mass Personalization

Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-4003

Fax +49 711 970-4200

Gerd Unkelbach

Contact Press / Media

Gerd Unkelbach

Leiter Standort Leuna | Koordinator Geschäftsfeld Nachhaltige Chemie

Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
Am Haupttor (Tor 12, Bau 1251)
06237 Leuna

Telefon +49 3461 43-9101

Fax +49 3461 43-9199

Ursula Schließmann

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Ursula Schließmann

Koordinatorin Geschäftsfeld Umwelt

Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

Telefon +49 711 970-4222

Fax +49 711 970-4200