Upcycling organischer Reststoffe für die chemische Industrie (UpRePP)
Regionale Reststoffströme eignen sich für die Herstellung von biobasierten Chemiebausteinen. Um die innovativen Upcycling-Prozesse in den industriellen Maßstab zu übertragen, ist eine optimale Abstimmung von mikrobieller Stammentwicklung, Fermentation und Aufarbeitung erforderlich. Im Rahmen aktueller Forschungsvorhaben werden die notwendigen Daten ermittelt, um die technische wie ökonomische Machbarkeit zu bewerten.
Die stoffliche Aufwertung von organischen Reststoffströmen aus der Land- und Lebensmittelwirtschaft des Rheinischen Reviers steht im Mittelpunkt des Innovationslabors UpRePP. In Kooperation mit lokalen Unternehmen werden Upcycling-Prozesse entwickelt, die als Schlüsseltechnologien die wettbewerbsfähige Herstellung von hochwertigen biobasierten Plattformchemikalien und Komponenten (z. B. Zuckertensiden) ermöglichen.
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Perspektiven für die Region
- Nutzung kohlehydrathaltiger Reststoffe und Nebenströme für eine höhere Wertschöpfung in der regionalen Land- und Lebensmittelwirtschaft
- Produktion von Substitutionsgütern für eine regionale Kreislaufwirtschaft
- Neue Geschäftsmodelle auf Basis innovativer Upcycling-Prozesse
Projektlaufzeit
1. Förderperiode: 01.12.2019 - 31.12.2021 (UpRePP)
2. Förderperiode: 01.01.2022 – 31.06.2026 (UpRePP)
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
RWTH Aachen, Institut für Angewandte Mikrobiologie iAMB: Prof. Dr.-Ing. Lars M. Blank
Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Biotechnologie IBG-1: Dr. Stephan Noack, Prof. Dr. Jan Marienhagen, Prof. Dr. Nick Wierckx
Veröffentlichungen
K.M. Saur, N.A. Fridley, M. Gausmann, A. Jupke, 2025. Beyond Phase Equilibria - Selecting Suitable Solvent Systems for Reactive Extraction of Carboxylic acids. Annual review of Chemical and Biomolecular Engineering.
P. Ernst, K.M. Saur, R. Kiefel, P.J. Niehoff, R. Weskott, J. Büchs, A. Jupke, N. Wierckx, 2024. Balancing pH and Yield: Exploring Itaconic Acid Production in Ustilago cynodontis from an Economic Perspective, Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3830386/v1
L.A. Grebe, P. Richter, T. Altenkirch, M. Mann, M. Müller, J. Büchs et al., 2024. Sampling-free investigation of microbial carbon source preferences on renewable feedstocks via online monitoring of oxygen transfer rate. Bioprocess and Biosystems Engineering; 48: 413-425. https://doi.org/10.1007/s00449-024-03117-x
L.A. Grebe, P.G. Lichtenberg, K. Hürter, E. Forsten, K. Miebach, J. Büchs et al., 2024. Phosphate limitation enhances malic acid production on nitrogen-rich molasses with Ustilago trichophora. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts; 17(1): 92. https://doi.org/10.1186/s13068-024-02543-z
P.J. Niehoff, W. Müller, J.T. Pastoors, K. Miebach, P. Ernst, J. Hemmerich, S. Noack, N. Wierckx, J.Büchs, 2023. Development of an itaconic acid production process with Ustilaginacea on alternative feedstocks, BMC biotechnology, 23 (34) https://bmcbiotechnol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12896-023-00802-9
K.M. Saur, R. Kiefel, P.-J. Niehoff, J. Hofstede, P. Ernst, J. Brockkötter, J. Gätgens, J. Viell, S. Noack, N. Wierckx, J. Büchs, A. Jupke, 2023. Holistic Approach to Process Design and Scale-Up for Itaconic Acid Production from Crude Substrates, Bioengineering, 10 (6), 723. https://doi.org/10.3390/bioengineering10060723
