Durch stoffliche Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen oder Recycling lassen sich eine Vielzahl von Basis- und Feinchemikalien, Kraftstoffe und weitere Produkte herstellen. In Zusammenspiel von Chemie, Biotechnologie, Energietechnik und Verfahrenstechnik werden neue nachhaltige Synthesewege samt zugehörigen Verfahren umgesetzt.
Forschungsgruppen
Projekthighlights
Pflanzliche Fettsäuren und Kohlenwasserstoffe wie Terpene sind Naturstoffe mit viel Potenzial zur Herstellung von Biokunststoffen, jedoch sind sie oft nicht direkt zur Polymerisation geeignet. Es braucht dazu möglichst simple Umwandlungsreaktionen. Die Arbeitsgruppe um Prof. Riepl forscht etwa an stringenten Reaktionen durch metallorganische Katalysatoren, wie man Stickstoff oder Silizium in diese Moleküle bringt. Beispielsweise gelingt es durch eine neuartig entwickelte Isomerisierung, Silizium-haltige Glaskleber und Oberflächenveredler durch eine eigentlich unmögliche Hydrosilylierung von Ölsäureester herzustellen. Ein ähnliches Ziel haben Arbeiten zu Isocyanaten als Polyurethan-Vorstufen, wie sie in vielen Schaumstoffen zu finden sind. Es besteht die Vision, aus Fettsäuren direkt Isocyanate herzustellen.
Biomasse ist aus vielen Komponenten aufgebaut, die in Bioraffinerieansätzen aufgetrennt und separat zu Produkten für die stoffliche oder energetische Nutzung umgesetzt werden. Mit dem Ansatz einer konvergierenden Konversion werden mit (Bio-)Katalysatoren die Komponentenmischungen zu nur einem Produkt umgesetzt, was zu höheren Ausbeuten bei niedrigeren Aufreinigungskosten führt. Prof. Riepl, Prof. Sieber und Prof. Burger kooperieren bei Analytik, Katalysatorentwicklung und Prozessoptimierung, um die nachhaltige Bioproduktion von Chemikalien aus biologischen Reststoffströmen zu ermöglichen.
Aufgrund ihrer einzigartigen biosynthetischen Maschinerie besteht ein zunehmendes Interesse an Blaualgen als potenzielle Quelle für nachhaltige Chemikalien. So stellen Blaualgen eine reichhaltige Lipidquelle dar, die zukünftig für Biokraftstoffe und Polymere genutzt werden kann. Auch können Blaualgen wegen ihrer vielen ungewöhnlichen chemischen Strukturen als Ausgangsbasis für neue Medikamente genutzt werden. Ziel dieses vom EFRE-Fonds geförderten Projekts ist es daher, die Kultivierung von Algenstämmen für die Produktion wertvoller Verbindungen zu optimieren. Hierzu werden die Systembiologie und Hochdurchsatztechnologien aus der Transkriptomik eingesetzt. Dies wird unterstützt durch moderne genetische Verfahren zur Modifikation von Algenstämmen und durch den Einsatz chemischer und enzymatischer Verfahren. Zudem werden Nachhaltigkeitsbewertungen der Prozesse durchgeführt.
