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Integrierte Biotransformation und Abtrennung von Wertstoffen in einem neuartigen Mehrphasen-Schlaufenreaktor

Akronym: InBioSep

Laufzeit: 11.2017 – 10.2020 (BMBF Projekt)

 

Aufgrund der absehbaren Verknappung fossiler Ressourcen und des Klimawandels ist eine Abkehr von erdölbasierten Rohstoffen hin zu erneuerbaren Edukten unvermeidlich. Um diese Herausforderung zu bewältigen, bietet die Weiße Biotechnologie eine vielversprechende Möglichkeit, indem sie Mikroorganismen, die nachwachsende Rohstoffe verstoffwechseln, optimiert und mit effizienten Prozessen abstimmt. Eine Klasse von hochwertigen Produkten, die von Mikroorganismen produziert werden können, sind nachhaltige Biotenside wie Rhamnolipide. Die Verfahren zum Erhalt solcher Produkte werden gewöhnlich in Fermentern im großen Produktionsmaßstab durchgeführt. Die Trennung und Reinigung von Produkten aus Fermentationsmedien führt jedoch zu neuen Herausforderungen für Verfahrensingenieure hinsichtlich der Produktreinheit, Biokompatibilität und ökonomischer sowie ökologischer Machbarkeit. Um diese Einschränkungen zu überwinden, sind in-situ Produktabtrennungstechnologien eine gute Möglichkeit, um solche Verfahren zu verbessern. In dem Zusammenhang ist das Ziel dieses interdisziplinären Projekts die Entwicklung eines neuen  biologischen Fermentationsverfahrens zur Herstellung von Rhamnolipiden, bei dem ein neuartiger mehrphasigen Schlaufenreaktor genutzt wird, der eine in-situ Produktabtrennung von Fermentationsmedien ermöglicht. Potenzielle Marktsektoren von Rhamnolipiden werden analysiert, um das Ausbreitungspotenzial von Rhamnolipiden in verschiedenen Industriesektoren abzuschätzen. Auf dieser Grundlage wird die entstehende Wertschöpfungskette untersucht, welche für eine nachhaltige und effektive Produktion von Rhamnolipiden verantwortlich ist, um die vorteilhaftesten Märkte und Kunden zu verstehen. Darüber hinaus soll die Ausbreitung  des neuen Mehrphasen Schlaufenreaktors in den Markt untersucht werden. Insgesamt verbindet das InBioSep-Projekt weltweit führende Expertise im Bereich der Mikrobiologie und Verfahrenstechnik mit Ökonomie und Innovationsmanagement. 

 inbiosep

Abbildung 1: Struktur des interdisziplinären Kooperationsnetzwerks

 

Beitrag des TIM zum Projekt

Aus Sicht des Technologie- und Innovationsmanagements tragen wir zu folgenden Forschungsfeldern bei:

 

Kartierung der Wissensgrundlage der Anwendungsgebiete von Rhamnolipiden

  • Unter Einbeziehung von Publikationen und Patentdaten wird eine Analyse der potentiellen Marktsektoren von Rhamnolipiden durchgeführt. Basierend auf diesen Analysen können wir zum einen das Ausbreitungspotential der Anwendungsgebiete von Rhamnolipiden in verschiedenen Industriezweigen abschätzen und zum anderen die Wissensgrundlage hinter der Entwicklung und Produktion von Rhamnolipiden analysieren.

Analyse der entstehenden Wertschöpfungsketten: Vom Rohstoff bis zum Endverbraucher von Rhamnolipiden

  • Auf Grundlage wissenschaftlicher Literatur und Patentanalyse werden selektiv Produkte ausgewählt, welche Rhamnolipide enthalten, um die entstehende Wertschöpfungskette zu verstehen. Es werden Experteninterviews mit den Mitgliedern der industriellen Steuerungsgruppen sowie den Mitgliedern der Wertschöpfungskette geführt, um den vorteilhaftesten Markt und die besten Kunden für Produkten zu ermitteln, die Rhamnolipide enthalten.

Technologietransfer: Von wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Produktanwendungen von Rhamnolipiden

  • Dieser Teil betrifft die Frage, wie diese Technologie von der Grundlagenforschung auf den Markt gebracht werden kann. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf dem richtigen organisatorischen Ansatz, um zu verstehen, was erforderlich ist, um den neuen Ansatz in kommerzielle Anwendungen zu übertragen. Auf Grundlage der Experteninterviews mit den Mitgliedern der industriellen Steuerungsgruppe und der Fallstudien können wir Entwicklungs- und Vermarktungsstrategien für diese besondere Prozessinnovation bestimmen.

 

Kontakt

Laura Borge

Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik

Lehrstuhl für Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness 

Telefon: +49-(0)228-73-35 3329

Email: [Email protection active, please enable JavaScript.] 

 

 

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