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Projekt

ThermoStärke - Verfahren zur Synthese von Stärkeestern und deren technische Anwendung

Projekt

  • 2. Call
  • Dialoggruppe: Biopolymere
  • Fördervolumen: 600.449€
  • Gesamtvolumen: 800.000€
  • Apr 2023 - Mai 2025

Im Projekt ThermoStärke wird ein neues Syntheseverfahren demonstriert, sodass per Spritzguss aus Stärkeestern biologisch abbaubare Testkassetten und andere Anwendungen hergestellt werden können. 

Forschungsziele

Das Projekt ThermoStärke verfolgt das Ziel der Weiterentwicklung und der technischen Realisierung eines hocheffizienten und umweltfreundlichen Verfahrens zur Produktion von biologisch abbaubaren Stärkeestern. Dazu wird das bisherige Syntheseverfahren für das Upscaling erweitert und für die Anwendungsverfahren Spritzguss und Mikrospritzguss adaptiert, sodass konkrete Demonstratoren hergestellt werden können. Als erste Produktdemonstratoren sollen Testkassetten für die Bioanalytik sowie mikrofluidische Chips entwickelt werden. So wird ein wichtiger Beitrag zur Substitution erdölbasierter Kunststoffe durch vollständig biobasierte und biologisch abbaubare Polymere geleistet.  

Wertschöpfung in der Region

Das Projekt ThermoStärke verfolgt das Ziel, aus einheimischen nachwachsenden Rohstoffen, Thermoplaste herzustellen und vermarktungsfähig zu machen. Durch die erfolgreiche Etablierung des angedachten, lösemittelfreien Syntheseverfahrens sowie den daraus möglichen Produktentwicklungen, wird die Ausstrahlung und Vorreiterrolle der Region Mitteldeutschland auf dem Gebiet der Biopolymere und Kunstoffforschung weiter erhöht. Alle Projektpartner und auch die Unterauftragnehmer sind in der Region angesiedelt. Bei erfolgreichem Abschluss des Projektes erwarten die beteiligten Unternehmen eine Umsatzsteigerung und die Entstehung von bis zu sechs neuen Arbeitsplätzen in der Region. 

Beteiligte Institutionen

Das industrienahe Forschungsinstitut Robert Boyle Institut e.V. aus Jena (RBI) hat Kompetenzen auf dem Gebiet der Bioverfahrenstechnik, Biotechnologie und Bioanalytik. Im Rahmen des Projektes ist das als Verbundkoordinator und für die Entwicklung der Synthesen zuständig. Die zur Herstellung von verschiedenartigen Polysaccharid-Derivaten notwendige Prozesstechnik ist etabliert, sodass durch Testreihen im Labor der TRL auf 4 beziffert werden kann. Angestrebt wird die Weiterentwicklung des Verfahrens zur Veresterung der Stärke durch die Errichtung eines Demonstrators im industriellen Umfeld.  

Die Firma Reichmann Biotechnik ist ein biotechnologisches Unternehmen mit hohem FuE-Anteil. Die Firma besitzt Expertise im Bereich des Anlagenbaus, der regenerativen Energien, Bioverfahrenstechnik. Im Rahmen des Projekts soll demonstriert werden, dass bisher eingesetzte, auf Polyethylen basierte Spitzgussprodukte, durch Nutzung thermoplastischer Stärkeester substituiert werden können. Durch die Weiterentwicklung nach Projektende und den späteren Vertrieb eines derartigen umweltfreundlichen und ressourcenschonenden Massenprodukts besteht ein hohes Anschlusspotential der Projektergebnisse. 

Die Microfluidic ChipShop GmbH (MCFC) ist Hersteller on Lab-on-a-Chip-Systemen im Bereich der Diagnostik- und Medizintechnik. Design und Fertigung von Verbrauchsartikel, Betriebsgerät und die Implementierung der biologischen Assays werden von der MCFC abgedeckt. Im Rahmen des Projekts sollen die neuen Stärkeester für die Mikrospritzgusstechnik genutzt werden, um Produktmuster mikrostrukturierter Bauteile zu erhalten. Dadurch kann die MCFC langfristig ihr Angebot um Mikrofluidchips aus nachwachsenden Rohstoffen erweitern.  

Die Wertschöpfungskette

Ausgangsstoff

Ester der Stärke

Technologie

Chemische Modifikation

Zwischenprodukt

Spritzguss und Laserbeschriftung

Endprodukt

Testkasseten, mikrofluidische Chips

Legende:

vorhanden

teilweise vorhanden

nicht vorhanden

Innovationsraum

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Zuletzt aktualisiert am: 26.02.2024 15:43

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