Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe und biogener Reststoffe in nachhaltigen Produktionsprozessen bietet alternative Lösungen für die auf fossilen Rohstoffen basierende Chemie. Das Ziel des Innovationsfeld Industrielle Biotechnologie ist die verfahrenstechnische Entwicklung biotechnologischer Prozesse zur Herstellung von biobasierten Grund-, Fein- und Plattformchemikalien für eine Weiterverarbeitung in der chemischen Industrie oder in Industriezweigen im Bereich der Kosmetik, Reinigungsmittel und Kunst- oder Klebstoffe.
Konversion von Zuckern und Ölen mit Enzymen und Mikroorganismen
Als Ausgangsstoffe für die biotechnologische Umsetzung verwenden wir primär Monosaccharide, pflanzliche Öle oder weitere biobasierte Extrakte. Wir befassen uns mit dem Screening nach neuen, industriell nutzbaren Enzymen sowie der optimierten rekombinanten Herstellung dieser Enzyme. Darüber hinaus verwenden wir neuartige Mikroorganismen als Biokatalysatoren.
Prozessentwicklung, Optimierung, Skalierung
Prozesse werden u. a. hinsichtlich Einflussfaktoren von Substraten und Nährmedienkomponenten optimiert und für eine Skalierung angepasst. So kann neben der Entwicklung eine Überführung der neuen Verfahrenskonzepte vom Labor- bis in den Technikumsmaßstab (10 m³ Fermentationskapazität) optimiert werden.
Das Augenmerk liegt hierbei auf der Anpassung an alternative Kohlenstoffquellen, z. B. Zuckerhydrolysate aus Holzabfällen, welche im hauseigenen Organosolv-Prozess produziert werden. Das Hauptziel liegt in der alternativen Produktion von Chemikalien, welche üblicherweise aus Erdöl gewonnen werden.
Hinzu kommt die Produktion von Enzymen und anderen Proteinen. Auch die fermentative Herstellung und Verflüssigung gasförmiger Endprodukte in einer ATEX-fähigen Demonstrationsanlage mit über 1500 Messstellen liegt in der Kompetenz der Biotechnologie.
Durch die vielfältige Ausstattung können Up- und Downstream-Prozesse zeitnah durchgeführt werden. Die baugleichen und gut charakterisierten Bioreaktoren erlauben die Skalierung von Prozessen nach unterschiedlichsten Kriterien bis hin zur Industriereife.