Ziel des Projektes ist es, mittels digitaler Automatisierung regionale Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie mikrobiell in biologisch abbaubare Biopolymere der Produktklasse der Polyhydroxyalkanoate (PHA) umzuwandeln. PHAs werden von vielen Bakterien als Reservestoffe f¨¹r Kohlenstoff und Energie gebildet und sind aufgrund der Materialeigenschaften in vielen Bereichen als Biokunststoff einsetzbar. Zentrale Komponente dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung einer digitalen Automatisierung mittels intelligenter modellbasierter Prozessf¨¹hrungsstrategien, die eine flexible, bio?konomische und wettbewerbsf?hige Produktion von Biopolymeren trotz variabler Reststoffverf¨¹gbarkeit (Substratbedingungen) erm?glicht. Die Kopplung eines Algenprozesses mit einem bakteriellen Produktionsprozess f¨¹hrt zu Synergien, die es erm?glichen ein gro?es Spektrum anfallender Reststoffe und nat¨¹rlicher Ressourcen (Licht, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid (CO2)) zu nutzen. Dies leistet langfristig einen Beitrag zur Substitution erd?lbasierter Kunststoffe im Bereich der Verpackungsindustrie.

Innerhalb des Verbundprojektes ?Digitalisierte biotechnologische Produktion von Biopolymeren aus Reststoffen mittels intelligenter model-basierter Prozessf¨¹hrung¡° ¨¹bernimmt die »Ê¹Ú×ãÇòÌåÓý_×ãÇò±È·ÖÖ±²¥£¤Öйú¾º²ÊÍø unter der Leitung von Frau Prof. Dr. -Ing. Beate Langer, die wissenschaftlichen Analysen der Rohpolymere hinsichtlich der Aspekte Materialeigenschaften, nachhaltige Wirtschaftlichkeit, Life-Cycle-Analysis und Sustainable Process Index. Hierzu werden die Rohpolymere umfassenden chemischen, biologischen, physikalischen und mechanischen Analysen unterzogen. Die Life-Cycle-Analysis (LCA) basierend auf dem Sustainable Process Index (SPI) wird den ??kologischer Fu?abdruck¡° der Polymerproduktion f¨¹r C. necator und die Alge bestimmen. Daf¨¹r werden alle messbaren Emissionen und Ressourcen (Fl?che f¨¹r Landnutzung, Fl?che f¨¹r nicht erneuerbare Materialien, Fl?che f¨¹r nachwachsende Rohstoffe, Fl?che f¨¹r fossilen Kohlenstoff, Fl?che f¨¹r Emissionen in Boden, Wasser und Luft) f¨¹r die Berechnung herangezogen. Die Analyse der nachhaltigen Wirtschaftlichkeit einer Polymerproduktion mittels C. necator und/oder Alge, ist f¨¹r eine langfristige erfolgreiche Implementierung in den Industriema?stab zwingend erforderlich. Weiterhin soll ein Demonstrator, z. B. in Form einer Folie und/oder Beschichtung, als ein typisches Anwendungsbeispiel in der Verpackungsindustrie erstellt werden. Dieser Demonstrator soll umfangreichen folien- und/oder beschichtungstypischen chemischen, physikalischen und mechanischen Analysen unterzogen werden. Die erhaltenen Ergebnisse sollen mit der Performance von am Markt etablierten, erd?lgest¨¹tzten Produkten (wie Verpackungsfolien auf der Basis von Polyethylen) verglichen werden.

Fachbereich:           INW

Akronym:                DIGIPOL

Projektleitung:        Prof. Dr.-Ing. Julia Beate Langer, Kunststofftechnik/Polymerwerkstoffe

F?rdermittelgeber:  Investitionsbank Sachsen-Anhalt (Mittel des Europ?ischen Fonds f¨¹r regionale Entwicklung)

F?rdersumme:         241.251,00 € (Gesamtprojektvolumen 1,9 Mio.€)

Laufzeit:                  01.03.2019 ¨C 31.12.2021

Kooperationspartner:

• Otto von Guericke Universit?t Magdeburg, Institut f¨¹r Automatisierungstechnik

Lehrstuhl Systemtheorie und Regelungstechnik (Projektkoordinator)

Lehrstuhl Automatisierungstechnik und Modellbildung

• Hochschule Anhalt

Angewandte Biotechnologie und Prozesstechnik