Infrastruktur und Know-how für Bau und Forschungsbetrieb von Pilotanlagen

Die technologisch riskanten und zugleich kapitalintensiven Schritte zur Überführung neuer Verfahren vom Labor in die industrielle Umsetzung erfordern Pilot- und Demonstrationsanlagen für Konzepterprobungen und evaluierende Tests. Vor allem Start-ups sowie kleine und mittlere Unternehmen (KMU) aus Chemie-, Pharma- und Werkstoffindustrie benötigen eine optimal aufgestellte Infrastruktur, um ihre Konzepte und Technologien an den Markt zu bringen und das »Valley of Death« in der Innovationskette, also bei der Skalierung vom Labor- und Technikumsmaßstab in den Pilotmaßstab, möglichst schnell und unter Erhalt ihrer Wettbewerbsfähigkeit zu überbrücken. 

Bring Science2Scale: Infrastruktur, Fläche und Know-how für Bau und Betrieb Ihrer Pilotanlage

Der Weg zum erfolgreichen Scale-up ist komplex und investitionsintensiv. Das Fraunhofer CBP unterstützt Sie bei der Überführung Ihrer Technologien in die industrielle Praxis. So lassen sich Risiken minimieren und Potenziale schneller realisieren.

7 Gründe für eine Partnerschaft mit dem Fraunhofer CBP

• Unterstützung beim Übergang von der Entwicklung zur industriellen Umsetzung 
• Risikominimierung von Investitionen durch einen stabilen Partner mit Erfahrung im Scale-up
• Schnelle Umsetzung durch Brownfield-Ansätze
• Technische und wissenschaftliche Unterstützung in der Anlaufphase, beim Betrieb und zur Weiterentwicklung Ihrer Demonstrationsanlage
• Senkung von Investitionskosten durch bereits vorhandene Anlagen
• Flexible Nutzung einer Chemiewerksumgebung
• Unterstützung bei der Verbesserung der gesamten Prozess- und Wertschöpfungskette

Das Fraunhofer-Zentrum für chemisch-biotechnologische Verfahren CBP befindet sich auf dem Chemiewerksgelände der InfraLeuna GmbH in Leuna (Sachsen-Anhalt, Deutschland), in direkter Nachbarschaft zu Unternehmen wie Leuna Polyamid GmbH, Linde, Shell, Total Energies und UPM.

Das Zentrum bietet Kunden und Partnern modular einsetzbare Reaktor- und Anlagentechnik, Pilotanlagen und Fachkompetenz mit Schwerpunkt auf Prozessen in den Bereichen

• Biomassefraktionierung (z. B. Lignocellulose, Ölsaaten, pflanzliche Proteine)
• industrielle Biotechnologie
• Chemie
• Trennung und Reinigung

Damit können integrierte Verfahren von der Fraktionierung erneuerbarer Rohstoffe über die verschiedenen biotechnologischen und/oder chemischen Konversionsprozesse bis hin zu komplexen Downstream-Verfahrensschritten auch in einer kontinuierlichen Fahrweise abgebildet werden, um im Pilotmaßstab innovative und nachhaltige Prozessketten zu überprüfen, Mustermengen bereitzustellen, Produktspezifikationen zu validieren und wichtige Daten hinsichtlich Auslegung und Wirtschaftlichkeit von Produktionsanlagen zu gewinnen.

Unser Know-how für Ihre Demonstrationsprojekte

Seit seiner Einweihung im Jahr 2012 arbeitet das Fraunhofer CBP kontinuierlich an einer Vielzahl von Projekten mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie und ist als Zweigstelle des Fraunhofer IGB ein integraler Bestandteil kompletter Wertschöpfungs- und Prozessketten im Bereich der Bioökonomie. Als Pilotzentrum ist seine Forschung besonders industrieorientiert, was sich auch in der großen Zahl direkter Industrieaufträge widerspiegelt.

Neben den Projekten, die die bestehenden Pilotanlagen nutzen, verfügt das CBP über Erfahrung mit der Inbetriebnahme und dem Betrieb spezieller Demonstrationsanlagen. Daher verstehen unsere Mitarbeiter die notwendigen Aspekte für die anschließende Umsetzung und gehen darauf ein. Darüber hinaus ist das CBP in ein umfangreiches Netzwerk auf regionaler, nationaler und EU-Ebene eingebunden und kann Sie mit relevanten Akteuren und Experten Ihrer Wertschöpfungskette in Kontakt bringen.

Von der verfügbaren Fläche über moderne Anlagentechnik bis hin zur wissenschaftlichen Begleitung: Wir schaffen die Voraussetzungen für die erfolgreiche Realisierung Ihrer Pilot- und Demonstrationsprojekte.

• Fläche für spezifische Pilot- und Demonstrationsanlagen für einen Zeitraum von 3–5 Jahren
• Sie sind alleiniger Eigentümer der Anlage
• Betrieb und Durchführung der damit verbundenen Forschungsarbeiten durch qualifiziertes Fraunhofer-Personal
• Zugang zu Prozessanalytik, Modellierung, Scale-down und Prozessoptimierung
• Zugang zu umfangreichen Zusatzdienstleistungen von InfraLeuna, z. B. Logistik, Lagerung, Versorgungseinrichtungen, die vom CBP nicht bereitgestellt werden können
• Innenfläche (ATEX-Umgebung möglich) derzeit verfügbar: 300 m² + 150 m² Laboreinrichtungen
• Derzeit verfügbare Außenfläche: 600 m²

Das Fraunhofer CBP ermöglicht und begleitet den Aufbau kundeneigener Demonstrationsanlagen auf seinem Gelände. Dabei gewährleisten die Erfahrung und das Know-how der Mitarbeitenden mit Inbetriebnahme und Betrieb kundeneigener Anlagen eine sichere, schnelle und zielgerichtete Umsetzung der Demonstrationsprojekte unter Berücksichtigung aller Aspekte, die für die anschließende industrielle Umsetzung von Bedeutung sind.

Unser Servicespektrum wird dabei individuell auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten. So profitieren Partner von der Infrastruktur eines vollintegrierten Chemieparks ebenso wie vom Zugang zu Prozessanalytik, Modellierung und Prozessdigitalisierung. Darüber hinaus unterstützt das CBP-Team auch bei weiteren Fragen des Scale-ups auf dem Weg zur Umsetzung kommerzieller Anlagen, beispielsweise der Erstellung eines Lastenhefts für die Engineering-Vergabe oder in Bezug auf Nachnutzungskonzepte der Demoanlage.

Gerne eruieren wir die Möglichkeiten in einem ersten unverbindlichen Gespräch. Wir freuen uns auf Ihre E-Mail oder Ihren Anruf.

Ein Beispiel einer gelungenen Technologiedemonstration am Fraunhofer CBP war die Zusammenarbeit mit Global Bioenergies S.A. bei der Skalierung und Optimierung eines neu entwickelten Fermentationsverfahren zur Herstellung von Isobuten, einem wichtigen petrochemischen Grundstoff, aus nachwachsenden Rohstoffen. Zu diesem Zweck errichtete Global Bioenergies am Fraunhofer CBP eine Indoor-Demonstrationsanlage mit einer nominalen Kapazität von 100 Tonnen pro Jahr und einem Fermentationsvolumen von 5000 Litern, in der Isobuten erstmals fermentativ aus Zuckern statt aus Erdöl hergestellt wurde.

Das Fraunhofer CBP unterstützte den Aufbau und die Inbetriebnahme der Anlage und übernahm den anschließenden vierjährigen Betrieb der Demonstrationsanlage im Auftrag des Unternehmens von 2017 bis 2021. Die wissenschaftliche Bewertung und Validierung der Prozesskampagnen erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer CBP und Global Bioenergies. Einzigartig in Europa war die direkt angeschlossene Produktreinigung zur Verflüssigung des reinen Isobutens. Aufgrund des aeroben Fermentationsprozesses in Kombination mit dem hochentzündlichen Isobuten wurde ein besonderer Schwerpunkt auf die Sicherheitstechnik gelegt.

Die im Forschungs- und Entwicklungsbetrieb gewonnenen Daten ermöglichten die Validierung von Anwendungen in biobasierten Kraftstoffen und Kosmetika und dienten als Grundlage für die Planung einer industriellen Produktionsanlage.