Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGBIntegrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie
Das Verbundprojekt »Integrierte Bioproduktion« unter der Leitung von Dr.-Ing. Susanne Zibek (Abteilung Molekulare Biotechnologie, Arbeitsgruppe Industrielle Biotechnologie des Fraunhofer IGB) ist getragen von der Vision der »Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe« und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Dabei steht die Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe, vor allem heimischer pflanzlicher Öle, zur Herstellung von Synthesebausteinen für die chemische Industrie unter Verwendung chemischer und biotechnologischer Konversionsmethoden im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten. Das Konzept wird durch einen interdisziplinären Forschungsverbund mit 14 Projektpartnern (Abb. 1) in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort realisiert und betrachtet dabei Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung zu Synthesebausteinen hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln.
In der ersten Projektphase (3 Jahre) wurden relevante Pflanzenöle ausgewählt und bewertet, chemische und biotechnologische Konversionsverfahren im Labormaßstab untersucht und dabei geeignete Katalysatoren identifiziert.
In der zweiten Förderphase (2 Jahre) lag der Fokus auf der Optimierung und der Skalierung ausgewählter Prozesse in den Produktionsmaßstab und einer anwendungstechnischen Untersuchung der Synthesebausteine in unterschiedlichen Produktgruppen. Abschließend soll eine ökonomische, ökologische und soziale Prozessbewertung mit Rohstoff- und Produktbewertung erfolgen.
Die Arbeitsgruppe Industrielle Biotechnologie des Fraunhofer IGB beschäftigte sich hierbei in Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern zum einen mit der enzymkatalysierten Epoxidierung verschiedener Pflanzenöle und Pflanzenölderivate und zum anderen mit der mikrobiellen Synthese langkettiger Dicarbonsäure aus Fettsäuren unter Einsatz modifizierter Mikroorganismen der Gattung Candida. Für weitere Informationen sei an dieser Stelle auf unsere Forschungsthemen und im Speziellen auf den Beitrag Bi- und polyfunktionelle Synthesebausteine auf Basis pflanzlicher Öle verwiesen.
