BioZ Dialoggruppen
Die fachliche Austauschplattform
Die Dialoggruppen stellen die fachliche Austauschplattform des Innovationsbündnisses BioZ dar. Ausgehend von den biobasierten Intermediaten und deren Anwendungsfeldern arbeiten in den vier Dialoggruppen – Fein- und Spezialchemikalien, Biopolymere, Lipide und Funktionelle Proteine – Partnerinnen und Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft an der Ideenentwicklung für neue regionale Wertschöpfungsketten. Die Treffen der Dialoggruppen finden online und bei Bündnispartnern statt. Ziel ist es, Unternehmensbedarfe sowie innovative Produkte und Prozesse zu identifizieren und gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zu entwickeln, die in Projektskizzen für die BioZ Calls münden. Die Dialoggruppen werden von Wissenschaftspartnern des BioZ Bündnisses organisiert und moderiert. Sie bilden einen geschützten Raum, indem Ideen gemeinsam entstehen und weiterentwickelt werden können.
Dialoggruppe Lipide
Biobasierte Lipide zur Substitution mineralölbasierter Verbindungen
Lipide werden durch alle Lebewesen synthetisiert, sie bilden Membranstrukturen, dienen als Energiespeicher. Wesentliche Quellen sind Ölpflanzen, oleogene Bakterien, Hefen und Algen sowie Insekten. Über biologische Wandlungssysteme wie Insekten können sie erzeugt, oder aus Reststoffströmen wie von Biodieselraffinerien und Biogasanlagen extrahiert werden.
Lipide sind langkettige Kohlenstoffverbindungen die meist über ein Glycerinmolekül verbunden sind. Die chemischen Strukturen sind sehr heterogen: Alkane mit einer Kettenlänge von weniger als 12 Kohlenstoffatomen und deren Derivate wie gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren, Triacylglyceride, Phospholipide, Sphingolipide, Wachse, Isoprenoide (bspw. die Vitamine A, D, E, K), Glycolipide u.v.a.m.
Waste-to-Value Systeme für Wertschöpfungsketten in Nischen- und Massenanwendungen
Im Fokus der Dialoggruppe ist die Entwicklung und Etablierung von Verfahren zur Gewinnung biogener Lipide aus nachwachsenden Quellen und Reststoffen (waste to value) sowie von Verfahren zur anwendungsspezifischen Modifikation dieser Lipide zum Einsatz in einer Vielzahl von Industriezweigen.
Bündnispartner der Dialoggruppe
Ansprechperson
Veranstaltungen der Dialoggruppe
Dialoggruppe Fein- und Spezialchemikalien
Fein- und Spezialchemikalien zukunftsfähig aus komplexen Ausgangsstoffen herstellen
Neben den in großen Mengen hergestellten Produkten der chemischen Industrie, wie bspw. Polymeren für die Kunststoffindustrie, gibt es eine außerordentliche Vielzahl von Nischenprodukten. Diese zeichnen sich meist aus durch
- Relativ kleine Produktionsvolumina
- Komplexe Molekülstrukturen und damit verbundene aufwändige Synthesewege
- Hohe Reinheiten von >99% und damit einhergehende besondere Anforderungen an die Ausgangsstoffe
- Hohe Produktpreise basierend auf Syntheseansprüche sowie adressierte Märkte
Hier gilt es für den Anteil petrobasierter Produkte neue biobasierte Lösungen zu entwickeln, welche in der Region umsetzbar sind.
Mit hochpreisigen Nischenprodukten fördert BioZ die gesamte biogene Wertschöpfungskette
Im Fokus der Dialoggruppe Fein- und Spezialchemikalien stehen lokale Wertschöpfungsketten zur Nutzung biogener Ressourcen zur Herstellung von Nischenprodukten, wie bspw. Aroma-, Farb-, und Duftstoffe. Dabei gilt es die mit der Verwendung von biobasierten Rohstoffen verbundenen Herausforderungen wie erhöhte Komplexität und Variabilität zu adressieren. Von besonderem Interesse sind Projektansätze, welche
- Die Synthesevorleistung der Natur geschickt nutzen
- Neue Prozesse und Produktionswege zum Umgang mit Rohstoffen von variabler Qualität etablieren
- Biogene Wertschöpfungsketten etablieren, welche auch lokal profitabel sein können
- Durch die Einführung eines neuen besonders hochwertigen Produktes zur Robustheit verbundener Wertschöpfungsketten adressieren
Bündnispartner der Dialoggruppe
Ansprechperson
Dr. Christine Rasche
Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBPVeranstaltungen der Dialoggruppe
BioZ Treffen der Dialoggruppe Fein- und Spezialchemie (Live)
Dialoggruppe Biopolymere
Biobasierte und/oder biologisch abbaubare Werkstoffe aus regionalen Ressourcen
Technische Biopolymere entstehen aus speziellen, meist mehrstufigen Verfahren der industriellen Biotechnologie, Polymersynthese und Aufbereitung. Dabei entstehen biobasierte und/oder biologisch abbaubare Werkstoffe mit dem Potenzial einer verbesserten Nachhaltigkeit gegenüber konventionellen Kunststoffen. Betrachtet werden thermoplastische, elastomere und duroplastische Biopolymere.
Der Fokus der Dialoggruppe liegt auf der gezielten Einstellung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von Biopolymeren durch die Entwicklung von spezifischen Rezepturen mit biobasierten Modifikatoren, Füll- und Verstärkungsstoffen aus regionalen Ressourcen für eine Vielzahl an unterschiedlichen Anwendungen. Die Recycling- bzw. Kreislauffähigkeit der entwickelten Lösungen wird explizit mit betrachtet.
Biobasierte Drop-In-Lösungen mit hoher Wertschöpfung und Nachhaltigkeit
Die betrachteten Wertschöpfungsketten basieren auf der werkstofflichen Nutzung von regionalen Rohstoffen, welche als Rest- oder Wertstoffe der Lebensmittelindustrie und Land- oder Forstwirtschaft anfallen. Über biotechnologische und chemische Verfahren entstehen biobasierte Werkstoffe und Eigenschaftsmodifikatoren, wie etwa Weichmacher aus Pflanzenölen, Füllstoffe aus Insektenchitin oder Verstärkungsstoffe aus Naturfasern. Durch die gezielte Kombination mit Biopolymeren können vollständig biobasierte und/oder biologisch abbaubare Drop-In-Lösungen für nachhaltige Produkte insbesondere in der Verpackungs-, Agrar-, Möbel- und Automobilindustrie mit hoher Wertschöpfung und Nachhaltigkeit entwickelt werden.
Bündnispartner der Dialoggruppe
Ansprechperson
Dr.-Ing. Patrick Hirsch
Fraunhofer Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWSVeranstaltungen der Dialoggruppe
Dialoggruppe Proteine
future proteins – Nachhaltige Proteine zur ressourceneffizienten Nutzung für Food & Non-Food Anwendungen (Intermediate)
Proteine sind hochmolekulare Verbindungen aus peptisch gebundenen Aminosäuren, die je nach Aminosäurezusammensetzung und Struktur unterschiedliche Funktionalitäten ausüben können. So weist z. B. das laminare tierische Casein eine gute Löslichkeit auf, während die meisten globulären pflanzlichen Proteine nur bedingt löslich sind. Ein großer Vorteil von Proteinen ist die gezielte Einstellung der Funktionalität durch chemische, enzymatische und fermentative Prozesse. Dies ermöglicht die Entwicklung neuer innovativer Rohstoffe für den Food- und Non-Food-Bereich.
Mit dem Ziel einer bioökonomischen Ressourcennutzung liegt der Fokus der Dialoggruppe Protein auf der vertikalen Integration regionaler Rohstoffe. Damit wird eine möglichst lange Wertschöpfungskette von der Rohstoffgewinnung (Nutzpflanzen sowie Nebenprodukte) bis zur Herstellung von Endprodukten etabliert. Im Vordergrund steht die nachhaltige Be- und Verarbeitung eines Proteinproduktes zur Entwicklung neuer innovativer Produkte.
Durch den Einsatz industriell anfallender Nebenprodukte der Lebensmittelindustrie sowie nachwachsender Rohstoffe (Nutzpflanzen) werden Proteinprodukte in unterschiedlichen Qualitäten durch Anwendung geeigneter Technologien hergestellt bzw. produziert. Für die Gewinnung werden die Anforderungen des Food- und Non-Food-Bereichs berücksichtigt und speziell funktionalisierte Proteine entwickelt.
Auf Basis der gewonnenen Proteinprodukte wird in Anwendungstests die Technofunktionalität des Proteins genutzt. So ist der Einsatz als Emulgator, Gelbildner, Filmbildner, Texturgeber etc. möglich.
Bündnispartner der Dialoggruppe
Veranstaltungen der Dialoggruppe
Das BioZ Innovationsökosystem
Das Generieren, Teilen und Anwenden von Wissen entlang der gesamten Wertschöpfungsketten und allen berührten Bereichen bilden die Basis in BioZ. Der unternehmerische Gewinn ist ebenso wichtig wie der gesellschaftliche und ökologische. BioZ ist bewusst, dass die Transformation zu einer kreislaufgeführten und biobasierten Wirtschaftsform ein sukzessiver und langfristiger Prozess ist. Auch die schrittweise Ablösung fossiler Rohstoffe auf dem Weg zu vollständig biobasierten Produkten wird betrachtet.
