Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download

2013|14 Jahresbericht Fraunhofer IGB

FRAUNHOFER-PROJEKTGRUPPE BIOCAT Die Projektgruppe BioCat entwickelt »Katalytische Verfahren für eine nachhaltige Rohstoff- und Energieversorgung auf der Basis nachwachsender Rohstoffe«. Dabei stehen die Entwick- lung neuer chemischer und Biokatalysatoren und deren An- wendung in technischen Verfahren im Fokus. Ausgehend von Substraten wie Biomasse, CO2 sowie Reststoff- oder Abfall- strömen, wird das komplette Spektrum der Katalyse betrach- tet, zusammengesetzt aus homogener und heterogener che- mischer Katalyse, enzymatischer und Ganzzellkatalyse sowie insbesondere Kombinationen daraus, um aus den genannten Substraten neue Produkte herzustellen. Diese Produkte bein- halten beispielsweise Epoxide und Monomere für die Polymer­ industrie von aus Pflanzen und Reststoffen der Holzverarbei- tung gewonnenen Terpenen. Weiterhin umfassen die neuen Produkte Monomere für leitfähige Polymere aus Lignin sowie funktionalisierte Carbonsäuren als auch biobasierte Tenside aus Zuckern, pflanzlichen Ölen und Fettsäuren. Zusätzlich er- arbeitet die Projektgruppe neue Verfahren, um überschüssige elektrische Energie durch Bindung und Umwandlung von CO2 in Kraftstoffe zu nutzen. Diese Produkte bzw. die entspre- chenden Verfahren werden zum einen Unternehmen zur Pro- duktion von Bulk- und Feinchemikalien bereitgestellt. Zum an- deren können sie zur Speicherung von regenerativer Energie in chemischen Energieträgern, beispielsweise in Form länger- kettiger Kohlenwasserstoffe, dienen und somit einen Beitrag zum Gelingen der Energiewende liefern. Dabei ist angestrebt, eine bestmögliche Wertschöpfung vom Rohstoff zum bioba- sierten Endprodukt zu erreichen. Heute schon muss die nächste Generation von Katalysatoren und Verfahren entwickelt werden, die es erlauben, Biomasse, biogene Rest- und Abfallstoffe sowie CO2 als wesentliche Roh- stoffquellen anstelle fossilen Erdöls zu verwenden. Die Pro- jektgruppe BioCat möchte diese Entwicklung vor dem Hin- tergrund einer »nachhaltigen Chemie« beschleunigen und entscheidend prägen. Dafür verfolgt sie den Ansatz, neue chemo- und biokatalytische Verfahren zu entwickeln und vor allem chemische und biotechnologische Methoden geeignet zu kombinieren, um die stoffliche Vielfalt pflanzlicher Biomas- se und die Vorteile von chemischer und Biokatalyse in Kombi- nation vollständig zu nutzen. Die Projektgruppe BioCat vereint Biotechnologen, Molekular- biologen und Chemiker der Bereiche Katalyse und Synthese, die neben den jeweiligen Fachkenntnissen in Biotechnologie (Enzymtechnik, Fermentation, Screening von Biokatalysatoren) und Chemie (organische Synthese, Analytik, homogene und heterogene Katalyse) über fundierte Kenntnisse im Bereich der biogenen Rohstoffe bzw. Naturstoffe verfügen. Durch Bün- delung dieser verschiedenen Fachrichtungen ist es neben der fachlichen Beratung möglich, insbesondere Entwicklungsar- beiten in den Bereichen (i) neue Katalysatoren bzw. Optimie- rung von Katalysatoren und bestehenden Prozessen, (ii) neue Stoffe und (iii) neue Reaktionen Hand in Hand mit zukünftigen Auftraggebern durchzuführen. Die Entwicklungsarbeiten wer- den vor allem durch bestehende Analytikmethoden wie GC- MS, LC-MS, NMR und Elektroanalytik gestützt. Die Projektgruppe BioCat kombiniert Bio- und chemi- sche Katalyse in enger Zusammenarbeit mit der TU Mün- chen, den Abteilungen des Fraunhofer IGB, dem Fraunho- fer ICT, Pfinztal, und dem Fraunhofer UMSICHT, Institutsteil KOMPETENZEN 60

Übersicht