Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Forschung im Fokus

 

Präzisionsmedizin: Zielgerichtete Therapien durch Erkennen der molekularen Ursachen von Erkrankungen

Am Fraunhofer IGB entwickeln wir Technologien für die Präzisionsmedizin:

  • Präzisionsdiagnostik als essenzieller Schritt für z. B. die Tumordiagnostik
  • Zielgerichtete therapeutische Viren zur Bekämpfung von Krebs und Gendefekten
  • In-vitro-Krankheitsmodelle für eine effizientere Wirkstoffentwicklung
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© Umwelttechnik BW/Frank Eppler

Kreislaufwirtschaft: Nutzung von Abwasser, Abfall und Abgas

Für die Transformation zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sind neue Verfahren zur Nutzbarmachung von Rest- und Abfallstoffen erforderlich. Das Fraunhofer IGB entwickelt Verfahren zur Rückgewinnung wertvoller Inhaltsstoffe aus Abwasser, Abfall und Abgas – vom Labor- über den Technikums- bis zum Pilotmaßstab und unterstützt damit Unternehmen, Kommunen und Zweckverbände bis zur Markteinführung.

  • Entwicklung, Pilotierung und Markteinführung nachhaltiger Verfahren zur Nutzung und Rückgewinnung von Reststoffen
  • Erfolgreiche Bioraffinerien, Anlagen und Projekte
  • Möglichkeiten der Zusammenarbeit
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Biopolymere – Materialbausteine der Zukunft

Für den vermehrten Einsatz von biobasierten Kunststoffen sind Innovationen innerhalb des gesamten Wertschöpfungszyklus wesentlich, angefangen bei der Rohstoffgewinnung über die Verarbeitung bis hin zum Recycling. Nur mit diesen kann es gelingen, den Vorsprung fossilbasierter Kunststoffe aufzuholen und Biokunststoffe sowie Biopolymere mit ihren einzigartigen Vorteilen im Markt zu etablieren.

 

  • Lösungsansätze und Technologien entlang der Innovationskette biobasierter Polymere
  • Unsere Monomere, Polymer-Produkte und ihre Einsatzmöglichkeiten
    • Polymere aus biobasierten Monomeren
    • Mikrobielle und weitere native Biopolymere
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Skalierung und Pilotierung neuer Verfahren für Chemie und Biotechnologie

Für den Weg neuer nachhaltiger Produkte auf den Markt ist die Übertragung des Herstellungsverfahrens in einen größeren Maßstab ein essenzieller Schritt. Mit Know-how und eigenen Pilotanlagen unterstützt das Fraunhofer IGB Unternehmen bei der Markteinführung grüner Produkte.

 

  • Partner für die Skalierung von Prozessen und Technologien
  • Erfolgreiche Bioraffinerien, Anlagen und Projekte
  • Möglichkeiten der Zusammenarbeit
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Circular Health

Gesundheit von Mensch und Tier im Einklang mit Umwelt und Ökonomie

Ziel von »Circular Health« ist die nachhaltige Sicherung der Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt durch kreislaufbasierte Ansätze in Medizin, Agrar-, Lebensmittel- und Umweltwissenschaften. Das Konzept wurde vom Fraunhofer-Verbund als Positionspapier veröffentlicht.

  • Nahrungsmittel- und Rohstoffproduktion
  • Zoonosen und mikrobielle Resistenzen
  • Wertschöpfungskreisläufe im Gesundheitssektor
  • Gesundheit und Umwelt
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CO2 als Rohstoff für eine nachhaltige Chemie

Technologien zur Erschließung und Nutzung von CO2

Um Treibhausgasemissionen zu vermeiden, unterstützen wir Unternehmen dabei, Prozesse und Prozesskaskaden zu entwickeln, mittels denen Kraftstoffe, Plattformchemikalien, Kunststoffe und andere chemische Produkte auf klimaneutrale Weise aus Kohlenstoffdioxid hergestellt werden können.  

  • CO2 – vom Treibhausgas zum Rohstoff
  • CO2-Konversionstechnologien und Produkte aus CO2

 

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Problemfall PFAS

In zahlreichen Industriezweigen spielen per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, kurz PFAS, eine Schlüsselrolle. Da viele nicht abbaubar sind, reichern sie sich in Umwelt, Tier und Mensch an. Das IGB bietet Lösungen.

  • Substitution: Unschädliche Alternativen zu PFAS
  • Entfernung von PFAS aus Wasser
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Skalierung und Pilotierung neuer Verfahren für Chemie und Biotechnologie

Für den Weg neuer nachhaltiger Produkte auf den Markt ist die Übertragung des Herstellungsverfahrens in einen größeren Maßstab ein essenzieller Schritt. Mit Know-how und eigenen Pilotanlagen unterstützt das Fraunhofer IGB Unternehmen bei der Markteinführung grüner Produkte.

 

  • Partner für die Skalierung von Prozessen und Technologien
  • Erfolgreiche Bioraffinerien, Anlagen und Projekte
  • Möglichkeiten der Zusammenarbeit
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© Fraunhofer IGB

Der Nexus Wasser – Energie – Ernährung – Rohstoffe

 

Übermäßiger Ressourcenverbrauch und Klimawandel führen dazu, dass Rohstoffe zur Neige gehen, Böden erodieren und Grundwasserreserven knapp werden. Wasser ist nicht nur unser wichtigstes Lebensmittel, sondern auch elementar für die Landwirtschaft oder den Energiesektor. Mit integrierten Konzepten berücksichtig das Fraunhofer IGB den Nexus der Ressourcen Wasser – Energie – Ernährung – Rohstoffe und entwickelt übergreifende Lösungen für die Wasser- und Abfallwirtschaft, Landwirtschaft und den Energiesektor.

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Infektionsforschung

Lösungen für Prävention, Diagnose, Wirkstoffentwicklung

Infektionserkrankungen sind wieder auf dem Vormarsch. Wir bieten vielfältige Lösungsansätze: von der Vermeidung bakterieller Infektionen durch Sterilisation über die präzise molekularbiologische Diagnose der Erreger bis zu Testsystemen für das Screening und die Prüfung von Wirkstoffkandidaten.

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© Fraunhofer IGB

Bioprinting – Biotinten für die additive Fertigung

Ziel des Bioprintings ist die Herstellung biologischer oder biologisch funktioneller Gewebe im Labor. Das IGB optimiert biologische Materialien für die Verarbeitung mit 3D-Druck-Verfahren. Die gedruckten In-vitro-Gewebe sollen als Testsysteme Fragen zur Wirksamkeit von Wirkstoffkandidaten beantworten oder (zukünftig) als biologische Implantate geschädigte Gewebe zur Regeneration anregen oder substituieren.

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Maschinelles Lernen für die Algenkultivierung

 

Obwohl der grundlegende Mechanismus des Mikroalgenwachstums gut untersucht ist, gibt es nur wenige mathematische Modelle, mit denen das Mikroalgenwachstum abgebildet werden kann. Solche Modelle sind vor allem für die Kultivierung von Mikroalgen im großen Maßstab wichtig und dienen als Basis für ein robustes, prädiktives Steuerungssystem. Zur Vorhersage des Wachstumsverhaltens der Mikroalge Phaeodactylum tricornutum im Freiland werden am Fraunhofer IGB Methoden des maschinellen Lernens eingesetzt.

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