Vom Reststoff zum Wertstoff aus der Bioraffinerie

Das Rheinische Revier zeichnet sich durch eine starke Lebensmittel- und Landwirtschaft aus. Bei der Zucker-, Marmeladen und Schokoladenproduktion entstehen große Mengen an zuckerhaltigen Abfällen. Insgesamt fallen derzeit pro Jahr ca. 1,17 Mio. Tonnen solcher kohlenhydrathaltiger Reststoffe an. Aktuell werden diese Reststoffe oft als Futtermittel verwertet oder zur Gewinnung von Methan in Biogasanlagen genutzt. Diese Abfallprodukte oder Reststoffe sind aber auch ideale Rohstoffe, um daraus mit Hilfe von Mikroorgansimen Ausgangsstoffe für biobasierte Kunststoffe, sogenannte Plattformchemikalien, herzustellen.

Normalerweise werden Grundchemikalien zur Kunststoffherstellung aus Erdöl gewonnen. Im Gegensatz dazu können Plattformchemikalien in sogenannten Bioraffinerien produziert werden. Eine Bioraffinerie stellt hierbei ein multifunktionales Gesamtkonzept dar, auf dessen Basis Biomasse als Rohstoffquelle nachhaltig in Zwischenprodukte und Produkte für den Endverbraucher umgewandelt wird. Den Vorgang, einen Abfallstoff der Lebensmittelwirtschaft, also eines scheinbar nutzlosen Reststoffs, in einen Wertstoff umzuwandeln, nennt man „Upcycling“ oder „Aufwertung“. Aus diesem Konzept leitet sich der Name des Innovationslabors UpRePP – Upcycling regionaler Reststoffströme zur Produktion von Plattformchemikalien - ab.

Das Innovationslabor UpRePP entwickelt die biotechnologische Herstellung in der Bioraffinerie der Aachener Verfahrenstechnik zunächst anhand eines konkreten Beispiels, der Itaconsäure. Diese Säure ist eine von zwölf Plattform-Chemikalien mit besonderem biotechnologischen Herstellpotential und essentieller Baustein in der Kunststoffindustrie. Insgesamt sollen innovative Prozesskonzepte für diverse hochwertige Plattformchemikalien entwickelt und techno-ökonomisch bewertet werden. Hierdurch können konkurrenzfähige Prozesse für industrielle Verfahren entwickelt werden.

Das Upcycling eröffnet Industrie und Landwirtschaft eine lukrative zusätzliche Verwertung. Hierdurch können Arbeitsplätze gesichert und eine nachhaltige Wertschöpfung für die Region realisiert werden.

Partner

• RWTH Aachen, Aachener Verfahrenstechnik AVT: Katharina Saur, Christian Kocks, Prof. Dr. Jochen Büchs, Prof Dr. Alexander Mitsos, Dr. Jörn Viell, Prof. Dr. Andreas Jupke
  
• Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Biotechnologie IBG-1: Dr. Stephan Noack, Prof. Dr. Jan Marienhagen, Prof. Dr. Nick Wierckx

Projektlaufzeit

1.12.2019 - 31.12.2021

Informationen auf einen Blick finden sie im Kompetenz-Steckbrief.