| Forschungsstelle 1: | RWTH Aachen Fakultät für Maschinenwesen Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik Forckenbeckstr. 51 52074 Aachen |
| Projektleiter 1: | Prof. Dr. A. Jupke |
| Forschungsstelle 2: | RWTH Aachen Aachener Verfahrenstechnik Bioverfahrenstechnik Forckenbeckstraße 51 52074 Aachen |
| Projektleiter 2: | Prof. Dr. J. Büchs |
| Laufzeit: | 01.04.2022-30.09.2024 |
Biotechnologisch produzierte Plattformchemikalien wie Carbonsäuren können an Stelle von fossilen Rohstoffen zur Herstellung von z.B. Kunststoffen, Detergenzien und funktionalen Polymeren eingesetzt werden. Dennoch ist das Marktvolumen von biotechnologisch produzierten Produkten vergleichsweise klein. Dies ist auf die hohen Substrat- und Aufarbeitungskosten zurückzuführen. So entsteht jedoch Raum für Innovationen von kleinen, flexiblen Unternehmen in der Stamm- und Prozessentwicklung.
In den üblichen Aufarbeitungsverfahren wird das Produkt in der Flüssigphase in einem ersten Schritt durch Zentrifugation oder Filtration von den Zellen abgetrennt. Durch eine feststoffbeladene Flüssig-flüssig-Extraktion ohne vorherige Zellabtrennung könnten Investitions- und Wartungskosten für Zentrifugen oder Filtrationsanlagen eingespart, und Ausbeuteverluste vermieden werden. Ferner kann so auch mit reduziertem apparativem Aufwand eine direkte Produktabtrennung während der Fermentation für hohe Substratausbeuten realisiert werden.
Diese Möglichkeiten zur Prozessintensivierung werden in der industriellen Biotechnologie jedoch oft ausgeschlossen, da der Einfluss der Mikroorganismen auf Extraktionsverfahren kaum bekannt ist. Daher wird in diesem Projekt systematisch der Einfluss der Mikroorganismen auf das Phasentrennverhalten im Extraktionsprozess untersucht. Basierend darauf soll ein Komplettpaket zur Entwicklung und Implementierung von mit biologischen Feststoffen beladenen Flüssig-flüssig-Extraktionen entwickelt werden.
Durch den Zugang zu diesem Komplettpaket können KMU in der Biotechnologie die feststoffbeladene Flüssig-flüssig-Extraktion gezielt im Entwicklungsprozess von neuen Fermentationsstrategien und Aufarbeitungssequenzen einsetzen. Dadurch können KMU konkurrenzfähige Prozesse etablieren und ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken. Werden langfristig mehr feststofftolerante Extraktionsverfahren etabliert, so wird auch die Marktposition von KMU im Anlagenbau gestärkt.
Das IGF-Vorhaben Nr. 22343 N der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.