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. Unsere funktionellen Inhaltsstoffe aus Mikroalgen bzw. die Algenbiomasse sind darüber hinaus auch für den Ernährungs- und Futtermittelsektor von Interesse.
Stoffkonversion mit Enzymen, Mikroorganismen und Mikroalgen
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.
Zudem entwickeln wir Prozesse für die maßgeschneiderte Herstellung verschiedenster Produkte aus Mikroalgen und Cyanobakterien in Flachplatten-Airlift-Reaktoren vom Labor- bis zum Pilotmaßstab. Im Vordergrund aktueller Forschungsvorhaben steht die Verbesserung der Produktivität und Biomasseausbeute, auch unter Nutzung von Abgas-CO2 und Flüssiggärresten.
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.
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.