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Institut für

AT Agrartechnologie

Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe

Schwindende fossile Ressourcen erfordern ein Umdenken bei der Rohstoffversorgung. Nachwachsende Rohstoffe können und sollen die kommende Lücke in einer biobasierten Wirtschaft schließen. Wir entwickeln neue Technologien und Bioraffineriekonzepte zur Herstellung biobasierter Chemieprodukte.

Nachwachsende Rohstoffe sind die einzige derzeit nutzbare erneuerbare Quelle für Kohlenstoff und damit für die Produktion organischer Verbindungen, während Energie auch aus anderen regenerativen Quellen erzeugt werden kann. In der chemischen Industrie und verwandter Industriezweige werden organische Verbindungen, beispielsweise für Wasch- und Reinigungsmittel, Kunststoffe, Farben und Lacke usw., überwiegend aus fossilen Rohstoffen hergestellt, die nur begrenzt zur Verfügung stehen. Die effiziente Herstellung solcher Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen ist ein wesentlicher Baustein in einer zukünftigen Bioökonomie, in der weniger oder gar keine fossilen Rohstoffe mehr eingesetzt werden.

Ausgehend von den zur Verfügung stehenden Rohstoffen untersuchen wir die gesamte Wertschöpfungskette Nachwachsender Rohstoffe. Diese umfasst:

  • Biomasseaufschluss
  • Biotechnische Konversion
  • Chemisch-katalytische Konversion
  • Produktaufarbeitung
  • Biobasierte Polymere und Materialien
  • Nachhaltigkeitsbewertung

Entlang dieser Wertschöpfungskette erforschen wir die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe und entwickeln neue Technologie- und Bioraffineriekonzepte unter Berücksichtigung von Reststoffrecycling und Kaskadennutzung von Produkten.

In verschiedenen Arbeitsgebieten erhebt unser interdisziplinäres Team aus Landwirten, Biologen, Biotechnologen, Chemikern und Ingenieuren Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette, um diese ganzheitlich zu bewerten. Außerdem charakterisieren und bewerten wir Technologien, Verfahren und Prozesse, um diese gezielt zu verbessern und so wettbewerbsfähige und gleichzeitig umweltverträgliche Verwertungswege für nachwachsende Rohstoffe aufzuzeigen.

Arbeitsgebiete

Biomasseaufschluss

Für die Produktion biobasierter Chemikalien sind die in Biomasse gebundenen Zucker unerlässlich. Der Biomasseaufschluss ist der erste Verfahrensschritt und liefert freie Zuckerbausteine für die Folgeprozesse. Wir entwickeln und bewerten Verfahren für den effizienten Aufschluss von Biomasse.

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Biomasseaufschluss

Biotechnische Konversion

Biokonversionsverfahren sind für eine nachhaltige und zukunftsfähige Bioökonomie von großer Wichtigkeit. Die hohe Selektivität, die moderaten Reaktionsbedingungen und die große Vielfalt prädestinieren Biokatalysatoren für die umweltverträgliche Konversion nachwachsender Rohstoffe in höherwertige Produkte.

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Biotechnische Konversion

Chemisch-katalytische Konversion

Ohne chemisch-katalytische Stoffumwandlungen sind Bioraffinerien undenkbar. Wir entwickeln und optimieren Katalysatoren und Verfahren zur effektiven chemischen Konversion nachwachsender Rohstoffe zu biobasierten Chemikalien.

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Chemisch-katalytische Konversion

Produktaufarbeitung

Egal ob biobasierte Chemikalien durch Biokonversion oder chemische Konversionsverfahren hergestellt wurden, sie müssen aus der Reaktionslösung isoliert und gegebenenfalls gereinigt werden. Ohne diese Aufarbeitungsverfahren kann kein Prozess durchgeführt werden.

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Produktaufarbeitung

Biobasierte Polymere und Materialien

Synthetische, meist auf Erdöl basierende Polymere und Materialien tragen entscheidend zur Lebensqualität bei. Wir untersuchen, entwickeln und bewerten alternative, biobasierte Produkte.

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Biobasierte Polymere und Materialien

Nachhaltigkeitsbewertung

Biobasierte Produkte und deren Herstellungsverfahren werden als umweltfreundlicher wahrgenommen als Produkte aus fossilen und somit nicht erneuerbaren Ressourcen. Bio-basiert ist aber nicht immer gleichzusetzen mit umweltfreundlich; die erwartete Vorteilhaftigkeit bio-basierter Produkte muss validiert werden.

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Nachhaltigkeitsbewertung

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