2020–2025
Nachhaltiges Bauen beschreibt eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Neben der aktuellen Energiewende werden deshalb Bemühungen in der Rohstoffwende verstärkt. Materialien zur Wärmedämmung nehmen dabei eine zentrale Rolle ein.

Goal
The aim of the project is to manufacture a product for thermal insulation in the construction sector from hardwood particles and fibres using previously unproven methods for foaming while simultaneously improving fire protection and microbial stability. The Department of Organic-Analytical Chemistry is focussing on the catalytic synthesis of new silicon compounds. These are to be used as additives for the hydrophobisation of cellulose. The largely unknown substance class of bis(triorganosilyl)carbonates can release CO2 in addition to the silanisation of the hydroxyl groups in order to initiate foaming. By varying the residues, it is possible to customise the properties of the additive. For example, derivatives with oligomeric silanes as residues can produce hydrophobic surfaces very quickly. These promising possibilities call for a synthetically efficient route that enables industrial relevance and further research into the substance class.
Methods
The following approaches are intended to deliver results for the project and solve key problems:
- Organic catalytic synthesis of silicon additives for the silanisation of wood fibres
- Application of alternative foaming processes for the production of porous materials
- Production of suitable test specimens for mechanical testing
- Further testing of optimised samples for fire behaviour and insulation properties by a laboratory to be commissioned
- Documentation of the material and energy balance of the raw materials and processes used
- Derivation of carbon balances to compare the climate protection contribution of conventional insulation materials such as Styrodur®
Weitere Abbildungen
Projektdauer
2021-04-15 – 2024-07-16
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung

Projektpartner
Funding
Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
- Förderungs-ID
- 987654321
- Gesamte Fördersumme
- 1,000,000.00 Euro
- Projektanteil
- 500,000.00 Euro
Hanf mit seinen vielseitigen Nutzungsmöglichkeiten soll wieder vermehrt angebaut werden, da mit dieser Erweiterung des Kulturartenspektrums die Biodiversität gestärkt werden kann. Durch innovative Hanfprodukte wie CBD-Extrakte entstehen neue Chancen für die Wertschöpfung im ländlichen Raum. Durch das Projekt werden konkrete Empfehlungen zum nachhaltigen Anbau sowie den erzielbaren Qualitäten und Erträgen für die diversen Nutzungspfade erarbeitet. Beratungsaussagen sind nötig zu Sortenwahl, Saatdichte und -zeitpunkt, Erntetermin sowie zum Stickstoffbedarf. Auch die rechtliche Situation und die Marktlage werden laufend ermittelt und in der Beratung weitergegeben.
Target
One of the objectives of the project is to determine the correct fertiliser requirements of hemp for the various uses. The previous values in the "Yellow Booklet" are outdated and only designed for fibre use. By revising them, groundwater can be protected and unnecessary amounts of fertiliser can be saved. With concrete recommendations on sustainable cultivation and the achievable qualities and yields, the presentation of the various utilisation options and up-to-date contact lists for processors and equipment rental companies, the project aims to create the necessary decision-making basis for further cultivation of this beneficial crop.
Method
As part of the project, important research questions on hemp cultivation, utilisation directions and market potential are determined using the following approach:
- Clarification of production-related questions depending on the direction of use and possibilities of mechanical weed control in grain hemp
- Examination of the site conditions
- Ecological assessment, particularly with regard to water protection
- Development of specific variety recommendations depending on the direction of use and crop rotation
- Display of possible utilisation variants and linkage utilisation
- Networking to provide contacts to processors, rental options for harvesting equipment and information on the legal situation
- Presentation of findings at the annual TFZ field day and through information material
Projektdauer
2020-01-01 – 2022-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektpartner
Funding
Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF)
- Förderungs-ID
- G2/N/19/07
Das Auftreten von neurodegenerative Erkrankungen ist eng mit dem fortschreitenden Alter gekoppelt. Die sich derzeit auf dem Markt befindenden Präparate zur Behandlung von Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson dienen der Symptombekämpfung und können die Krankheit an sich nicht aufhalten. Neuartige Therapieansätze zielen auf die Aktivierung der Regeneration des betroffenen Arials durch die Verabreichung spezieller Substanzen ab. Einige sekundäre Pflanzeninhaltstoffe des Hopfens weisen in vitro interessante Effekte bzgl. der Regeneration und Neubildung von Nervenzellen auf und eignen sich somit möglicherweise für einen Einsatz in der regenerativen Medizin. In Arbeiten zum Markt- und Verbraucherverhalten zu pflanzlichen Arzneimitteln konnte gezeigt werden, dass ein generelles Verbraucherinteresse an innovativen pflanzenbasierten Arzneimitteln besteht und sie auch solchen auf Hopfenbasis interessiert gegenüberstehen.
Ziel des Projektes ist die Generierung eines erweiterten Absatzmarktes durch ein neues Produkt für Hopfen-verarbeitende Betriebe in Bayern. Ein Teilziel hierzu ist die Weiterentwicklung einer speziellen, zum Patent angemeldeten Methode zur Gewinnung wertvoller neuroaktiver Hopfenextrakte in Richtung des Pilotmaßstabes. Hierzu wird aus einem Reststoff der Hopfenverarbeitung, der bis dato als Futterstoff Verwendung findet, ein Spezialextrakt entstehen, der seine Anwendung in der Phytopharmazie finden soll. Dazu soll ein Produktkonzept für ein solches Phytopharmazeutikum entwickelt und getestet werden, das dem frühen Entwicklungsstadium und den inhärenten Risiken Rechnung trägt.
Projektdauer
2019-10-01 – 2022-09-30
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
StMELF Bayern
Ziel dieses Projektes ist die Erforschung von Blaualgen als Ausgangsbasis für hochwertige Produkte durch den Einsatz kultivierter Biomasse. Hierzu werden Lynbyatoxine gezielt mittels metallkatalysierter Dien-Metathese modifiziert. Durch die Metathese wird die Lipophilie dieser Substanzen erhöht. Lyngbyatoxine gelten generell als neurotoxische Verbindungen, welche die Blut-Hirn-Schranke leicht überwinden. Durch Bioaktivitätstest werden die Substanzen auf ihre Neurotoxizität und das Differenzierungspotential hin untersucht.
Projektdauer
2017-01-01 – 2020-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
Projektdauer
2016-01-01 – 2020-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
2015–2020
Ziel dieses Projektes ist die Erforschung von Blaualgen als Ausgangsbasis für hochwertige Produkte durch den Einsatz kultivierter Biomasse. Hierzu werden Lynbyatoxine gezielt mittels metallkatalysierter Dien-Metathese modifiziert. Durch die Metathese wird die Lipophilie dieser Substanzen erhöht. Lyngbyatoxine gelten generell als neurotoxische Verbindungen, welche die Blut-Hirn-Schranke leicht überwinden. Durch Bioaktivitätstest werden die Substanzen auf ihre Neurotoxizität und das Differenzierungspotential hin untersucht.
Projektdauer
2017-01-01 – 2020-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
Projektdauer
2016-01-01 – 2020-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
Der Hopfen wurde 2007 zur Arzneipflanze des Jahres gekürt. Die Kulturpflanze ist landläufig aufgrund des Einsatzes in der Braubranche bekannt, ist allerdings auch bereits seit ca. 1000 Jahren als Heilpflanze dokumentiert. Für phytopharmazeutische Präparate wird meist ein Gesamtextrakt verwendet, da Informationen über die wirksamen Substanzen zur Behandlung nervöser Unruhe und leichter Depressionen fehlen.
Currently, depression is associated with a decline in the formation of new nerve cells in certain areas of the brain. A state-of-the-art therapeutic approach therefore aims to stimulate the formation of new nerve cells from the body's own adult stem cells. Cell-based studies have identified a group of substances in hops that initiate specialisation into nerve cells. In addition, a method was developed to obtain a special extract with a higher concentration of active ingredients. Such extract preparations put the use of hops on an innovative footing, as they could be used to treat many neurodegenerative diseases.
The overall objective is therefore to clarify the suitability of such special extracts with regard to phytopharmaceutical application (standardisation of the production process, biological activity, consumer acceptance). Reliable therapeutic results can only be achieved if, in addition to batch conformity, extract production is also standardised. In addition to the optimisation and standardisation of the process, the active ingredient content in different hop varieties will be examined. Furthermore, the biological activity of the extracts is determined by pharmacological tests in the field of neurodegenerative diseases. The combination of the data on the process, the economic efficiency and the potential effect provides information on the suitability of the production process. In addition, a possible use in phytopharmacy also depends on the acceptance by the consumer (target group 30+). Health aspects play an important role for this group, as they are in their most productive phase of life, but are increasingly affected by initial illnesses due to stress factors.
Projektdauer
2015-03-01 – 2018-08-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
BMBF
Grünland macht in Deutschland etwa ein Drittel der landwirtschaftlich genutzten Fläche aus und prägt damit zu einem maßgeblichen Teil unsere Kulturlandschaft. Neben der Verwendung von Grüngut als Futtermittel gewinnt auch die Nutzung dieser Flächen zum Anbau nachwachsender Rohstoffe immer mehr an Bedeutung.
Mit der Hof-Bioraffinerie soll in einem Gemeinschaftsprojekt des Wissenschaftszentrums Straubing eine Anlage entwickelt werden, die speziell Gras und Grassilage als Rohstoffe nutzbar macht. In einer modularen und dezentralen Kleinanlage sollen aus der Biomasse durch fermentative Aufschluss- und Umwandlungsverfahren gasförmige Olefine, wie Ethen oder Isopren, gewonnen werden. Diese sollen dann wiederum als Ausgangsstoffe für weitere wertvolle Produkte, wie beispielsweise Kraftstoffe, genutzt werden. Dies ist das wesentliche Unterscheidungsmerkmal der Hof-Bioraffinerie zur Biogasanlage, deren Produkt Methan so weitgehend inert ist, sodass es sich nicht für eine weitere chemische Verwertung eignet.
Ziel dieses Teilprojektes ist die katalytische Umsetzung des biotechnologisch gewonnenen Ethens zu flüssigen Energieträgern. Als Gas kann es im vorhergehenden Produktionsschritt leicht abgetrennt werden und soll dann zu kurzkettigen Kohlenwasserstoffen mit etwa 6-18 Kohlenstoffatomen oligomerisiert werden. Je nach Kettenlänge und Verzweigungsgrad kann das Produkt als Diesel oder Benzin eingesetzt werden, langkettigere Moleküle sind auf Grund des zu hohen Siedepunkts aber nicht mehr für diese Kraftstoffe geeignet.
Dazu soll ein kostengünstiger Katalysator entwickelt werden, der unter möglichst milden Bedingungen arbeitet und eine hohe Stabilität gegenüber Verunreinigungen aufweist. Ebenfalls angestrebt werden ein möglichst wartungsfreier Betrieb der Anlage und eine hohe katalytische Produktivität, um lange Produktionszyklen zu gewährleisten. Die eingesetzten Katalysatoren sollen sich an großtechnischen Verfahren wie dem Shell Higher Olefin Prozess orientieren, dabei aber an die milderen Bedingungen und den kleineren Maßstab der Hof-Bioraffinerie angepasst werden.
Im Fokus stehen metallorganische Nickel-Komplexe mit zweizähnigen P,O- oder N,O-Chelatliganden. Die Eigenschaften des Katalysators werden durch deren Größe, Struktur und Substitutionsmuster wesentlich beeinflusst. Vor allem der Grad der Oligomerisierung ist eine entscheidende Kenngröße, da sowohl zu kurz- als auch zu langkettige Moleküle für den Einsatz als Kraftstoff ungeeignet sind. Hier spielen auch die eingesetzten Coliganden, vor allem verschiedene Phosphine, eine bedeutende Rolle.
Zu Beginn werden die Katalysatoren in homogener Lösung eingesetzt und die Produkte destillativ abgetrennt. Im weiteren Verlauf des Projektes soll außerdem ein Reaktorprototyp entwickelt und der Prozess durch Aufbringen des Katalysators auf ein inertes Trägermaterial heterogenisiert werden.
Projektdauer
2013-01-01 – 2016-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Xanthohumol, das höchstkonzentrierte Prenylflavonoid in der Hopfenpflanze, wird während des Brauvorganges in das Flavanon Isoxanthohumol umgewandelt. Die höchstkonzentrierten Prenylflavanone im Bier sind somit Isoxanthohumol und 6 Prenylnaringenin. Da Isoxanthohumol im Körper zu 8 Prenylnaringenin metabolisiert wird und 6-Prenylnaringenin direkt aufgenommen wird, wurden diese durch Biergenuss aufgenommen Substanzen auf ihre biologischen Aktivitäten wie z.B. neurogenese-induzierende und anti-kanzerogene Aktivität untersucht. Beide Substanzen zeigen differenzierungsinduzierende Aktivitäten auf neuronale Stammzellen und wurden als HDAC (Histondeacelyase) Inhibitoren identifiziert.
Um im Körper eine Wirkung auf die neuronale Stammzellen im Gehirn entfalten zu können, müssen die Substanzen die Blut-Hirn Schranke passieren. Folglich soll die Penetration der beiden Flavonoide 6 Prenylnaringenin und 8 Prenylnaringenin durch die Blut-Hirn Schranke in einem Modellsystem untersucht werden.
Projektdauer
2015-01-01 – 2015-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Funding
Wissenschaftliche Station für Brauereien in München e.V.
The material class of polyamides is characterized by the repeating carbonamide group in the main chain, which is responsible for the physical differences compared to most other polymeric materials. The formation of hydrogen bonds by the carbonamide function contributes to the outstanding mechanical properties, chemical resistance and water absorption capability of polyamide materials.Die Stoffklasse der Polyamide ist gekennzeichnet durch die sich wiederholende Carbonamidgruppe in der Hauptkette, welche für die physikalischen Unterschiede im Vergleich zu den meisten anderen polymeren Werkstoffen verantwortlich ist. Die Ausbildung von Wasserstoffbrücken durch die Carbonamidfunktion trägt zu den herausragenden mechanischen Eigenschaften, der Chemikalienbeständigkeit sowie zur Fähigkeit der Wasseraufnahme von Polyamid-Werkstoffen bei.
Zur Darstellung von Polyamidmonomeren aus petrochemischen Quellen sind diverse Wege bekannt. Wie in vielen anderen Bereichen auch wird bei der Synthese von Polyamid-Monomeren versucht, diese erdölbasierten Rohstoffe durch nachwachsende zu ersetzen bzw. zu ergänzen. In diesem Projekt sollen aliphatische, ungesättigte Fettsäuren als Ausgangsstoff dienen. Besonders interessant aufgrund des niedrigen Preises und der Verfügbarkeit, ist dabei die Ölsäure. Zur Darstellung eines Carbonamids, muss eine Stickstofffunktionalität eingeführt werden.
Im aktuellen Projekt sollen die ungesättigten Fettsäuren mit Hilfe von Distickstofftrioxid N2O3 in die entsprechenden Furoxane umgesetzt werden, welche dann zu den gewünschten Aminen gespaltet werden können.
Projektdauer
2012-03-01 – 2015-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
BayReChem2050
Wachse sind Ester langkettiger Fettsäuren und langkettiger Alkohole. Sie sind auf der Oberfläche von Pflanzen zu finden und dienen als Schutzschicht. Dabei ist die Zusammensetzung des Oberflächenwachses von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich. Die Wachsschicht besteht aus Alkanen, Alkoholen, Fettsäuren, Estern, Ketonen, Aldehyden und Sterolen und ist oft hoch strukturiert. In diesem Projekt soll nun die Zusammensetzung verschiedener Oberflächenwachse, sowie die Quantität untersucht werden. Dazu werden verschiedene Lösungsmittel zur Extraktion, sowie verschiedene Analysemethoden getestet.
Ein weiterer Punkt ist die Synthese solcher Wachs-Verbindungsklassen. In maritimen Organismen, die jedoch tief im Meer schwer zugänglich sind, findet man beispielsweise langkettige Ether und Oligomere davon. Durch die Synthese dieser langkettigen Ether und deren anschließender Oligomerisierung könnten diese leichter zugänglich werden. Daran anschließend können die Eigenschaften ihrer Verwendung in Kunststoffen, Thermoplastischen Elastomeren (TPE), ermittelt werden.
Projektdauer
2012-03-01 – 2015-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
BayReChem2050
2015 und früher
Xanthohumol, das höchstkonzentrierte Prenylflavonoid in der Hopfenpflanze, wird während des Brauvorganges in das Flavanon Isoxanthohumol umgewandelt. Die höchstkonzentrierten Prenylflavanone im Bier sind somit Isoxanthohumol und 6 Prenylnaringenin. Da Isoxanthohumol im Körper zu 8 Prenylnaringenin metabolisiert wird und 6-Prenylnaringenin direkt aufgenommen wird, wurden diese durch Biergenuss aufgenommen Substanzen auf ihre biologischen Aktivitäten wie z.B. neurogenese-induzierende und anti-kanzerogene Aktivität untersucht. Beide Substanzen zeigen differenzierungsinduzierende Aktivitäten auf neuronale Stammzellen und wurden als HDAC (Histondeacelyase) Inhibitoren identifiziert.
Um im Körper eine Wirkung auf die neuronale Stammzellen im Gehirn entfalten zu können, müssen die Substanzen die Blut-Hirn Schranke passieren. Folglich soll die Penetration der beiden Flavonoide 6 Prenylnaringenin und 8 Prenylnaringenin durch die Blut-Hirn Schranke in einem Modellsystem untersucht werden.
Projektdauer
2015-01-01 – 2015-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Funding
Wissenschaftliche Station für Brauereien in München e.V.
The material class of polyamides is characterized by the repeating carbonamide group in the main chain, which is responsible for the physical differences compared to most other polymeric materials. The formation of hydrogen bonds by the carbonamide function contributes to the outstanding mechanical properties, chemical resistance and water absorption capability of polyamide materials.Die Stoffklasse der Polyamide ist gekennzeichnet durch die sich wiederholende Carbonamidgruppe in der Hauptkette, welche für die physikalischen Unterschiede im Vergleich zu den meisten anderen polymeren Werkstoffen verantwortlich ist. Die Ausbildung von Wasserstoffbrücken durch die Carbonamidfunktion trägt zu den herausragenden mechanischen Eigenschaften, der Chemikalienbeständigkeit sowie zur Fähigkeit der Wasseraufnahme von Polyamid-Werkstoffen bei.
Zur Darstellung von Polyamidmonomeren aus petrochemischen Quellen sind diverse Wege bekannt. Wie in vielen anderen Bereichen auch wird bei der Synthese von Polyamid-Monomeren versucht, diese erdölbasierten Rohstoffe durch nachwachsende zu ersetzen bzw. zu ergänzen. In diesem Projekt sollen aliphatische, ungesättigte Fettsäuren als Ausgangsstoff dienen. Besonders interessant aufgrund des niedrigen Preises und der Verfügbarkeit, ist dabei die Ölsäure. Zur Darstellung eines Carbonamids, muss eine Stickstofffunktionalität eingeführt werden.
Im aktuellen Projekt sollen die ungesättigten Fettsäuren mit Hilfe von Distickstofftrioxid N2O3 in die entsprechenden Furoxane umgesetzt werden, welche dann zu den gewünschten Aminen gespaltet werden können.
Projektdauer
2012-03-01 – 2015-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
BayReChem2050
Wachse sind Ester langkettiger Fettsäuren und langkettiger Alkohole. Sie sind auf der Oberfläche von Pflanzen zu finden und dienen als Schutzschicht. Dabei ist die Zusammensetzung des Oberflächenwachses von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich. Die Wachsschicht besteht aus Alkanen, Alkoholen, Fettsäuren, Estern, Ketonen, Aldehyden und Sterolen und ist oft hoch strukturiert. In diesem Projekt soll nun die Zusammensetzung verschiedener Oberflächenwachse, sowie die Quantität untersucht werden. Dazu werden verschiedene Lösungsmittel zur Extraktion, sowie verschiedene Analysemethoden getestet.
Ein weiterer Punkt ist die Synthese solcher Wachs-Verbindungsklassen. In maritimen Organismen, die jedoch tief im Meer schwer zugänglich sind, findet man beispielsweise langkettige Ether und Oligomere davon. Durch die Synthese dieser langkettigen Ether und deren anschließender Oligomerisierung könnten diese leichter zugänglich werden. Daran anschließend können die Eigenschaften ihrer Verwendung in Kunststoffen, Thermoplastischen Elastomeren (TPE), ermittelt werden.
Projektdauer
2012-03-01 – 2015-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
BayReChem2050
Xanthohumol, das höchstkonzentrierte Prenylflavonoid in der Hopfenpflanze, wird während des Brauvorganges in das Flavanon Isoxanthohumol umgewandelt. Die höchstkonzentrierten Prenylflavanone im Bier sind somit Isoxanthohumol und 6 Prenylnaringenin. Da Isoxanthohumol im Körper zu 8 Prenylnaringenin metabolisiert wird und 6-Prenylnaringenin direkt aufgenommen wird, sollen diese durch Biergenuss aufgenommen Substanzen auf ihre biologischen Aktivitäten wie z.B. neurogeneseinduzierende und anti-kanzerogene Aktivität untersucht werden. Im Speziellen soll untersucht werden, inwieweit diese Substanzen Einfluss auf die Histon-Deacetylasen nehmen.
Projektdauer
2014-01-01 – 2014-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Funding
Scientific station for breweries in Munich e.V.
Terpene sind sehr häufige Inhaltsstoffe von Pflanzen, einige darunter haben erhebliche kommerzielle Bedeutung, so z.B. der Kampfer oder das Collophonium genannte Terpengemisch aus Baumharzen. Andere werden derzeit eher in der pharmazeutischen Industrie oder im Riechstoffbereich eingesetzt, z.B. das aus Schalen von Zitrusfrüchten gewonnene Limonen. Terpene weisen chemisch eine enorme Strukturvielfalt auf, die kaum auf einen einfachen Nenner zu bringen ist, ein charakteristischer Zug ist jedoch, dass sie häufig reine Stereoisomere liefern. Man spricht von einem chiralen Pool an Naturstoffen.
Im Kunststoffbereich haben Terpene bis jetzt noch kaum Anwendung gefunden. Einen wichtigen Beitrag zu den Polymereigenschaften liefern weiterhin die Weichmacher, die helfen, Sprödigkeit zu vermeiden. Kampfer war in der Frühzeit der Kunststoffe bereits ein sehr gängiger Weichmacher, ist wegen seiner leichten Verdampfbarkeit jedoch schnell außer Gebrauch gekommen. Heutige Polymere sind oft Copolymerisate, die maßgeschneidert hinsichtlich ihrer Eigenschaften sind. Dabei haben verschiedene Kettenabschnitte des Polymers verschiedene Funktionen.
Thermoplastische Elastomere bestehen z.B. aus Abschnitten längerer einfacher Kohlenwasserstoffketten – die für die Elastizität sorgen – gefolgt von Abschnitten kristallisierender Molekülketten, die aber bei höherer Temperatur aufweichen und so für die Verformbarkeit bei der Verarbeitung
sorgen.
In einem Projekt der Fraunhofer Projektgruppe Terpene befassen wir uns mit der Möglichkeit Kampferderivate herzustellen, die geeignet sind, als Comonomer einpolymerisiert zu werden. Solche bifunktionalisierten Terpenalkohole oder Amine würden aufgrund ihrer Molekülgestalt weichmachend wirken, gleichzeitig aber integraler Bestandteil des Polymers sein.
Projektdauer
2010-01-01 – 2014-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Projektpartner
Für die Herstellung von Nylon-11 (Rilsan®) wird in erheblichem Umfang ω-Aminoundecansäure aus Ricinusöl produziert. Damit ist diese Nylonsorte einer der wenigen Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Dies ist jedoch wegen der speziellen Chemie der Ricinolsäure ein nicht verallgemeinerungsfähiger Spezialfall. Charakteristisch für die anderen natürlichen ungesättigten Fettsäuren ist die spezielle Lage ihrer Doppelbindung mitten im Molekül an der Stelle des 9. Kohlenstoffatoms oder höher. Für Verwendungen dieser Fettsäuren in der chemischen Industrie wäre eine Lage der Doppelbindung am ω-terminalen Ende günstiger, weil endständige Olefine leichter und spezifischer reagieren. Ein Prozess zur Isomerisierung der internen Doppelbindung in handelsüblichen Ölsäurederivaten aus Raps oder Sonnenblumen zu einer endständigen Doppelbindung wäre daher wünschenswert. In einem FNR-Verbundprojekt unter Koordination der Firma Wacker Chemie wurde nach Katalysatoren gesucht, die eine derartige Umsetzung erlauben. Am Standort Straubing wurden Edelmetallkatalysatoren hergestellt und in kleinem Maßstab auf ihre diesbezügliche Eignung getestet. Besonderes Augenmerk wurde darauf gelegt, etwaige entstehende endständige Olefine mit Silylierungs-Reagenzien abzufangen, um siliciumhaltige Oleochemikalien als interessante neue Produktgruppe zu erschließen.
Im betrachteten Teilvorhaben mussten dazu zunächst alle Silicium-haltigen Zielverbindungen auf unabhängigem Weg als Referenzsubstanzen synthetisiert werden. Ferner wurden metallbasierte Katalysatorsysteme gescreent, die sowohl eine Verschiebung der Doppelbindung an die endständige Position, als auch die daran anschließende Addition eines Silans auf die Doppelbindung erlauben. Dabei konnte gezeigt werden, dass für die Stoffgruppe der Trialkylsilane derartige Reaktionen mit Iridium-basierten Katalysatoren in guten Ausbeuten möglich sind. Dies konnte jedoch nicht ohne weiteres auf die Stoffgruppe der Trialkoxysilane übertragen werden: diese Silane erfordern wohl kombinierte Katalysatorsysteme. Die Untersuchungen zeigten jedoch, dass damit eine Nebenreaktion zum Silylether verstärkt ablief.
Projektdauer
2010-07-01 – 2013-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Projektpartner
Funding
Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR)
Xanthohumol, the highly concentrated prenyl flavonoid in the hop plant, is converted into flavanone isoxanthohumol during the brewing process. The most highly concentrated prenylflavanones in beer are therefore isoxanthohumol and 6 prenylnaringenin. Since isoxanthohumol is metabolized in the body to 8 prenylnaringenin and 6-prenylnaringenin is taken up directly, these substances taken up by beer consumption are to be examined for their biological activities such as neurogenesis-inducing and anti-cancerogenic activity.
Projektdauer
2013-01-01 – 2013-12-31
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Funding
Scientific station for Breweries in Munich e.V.
Bioökonomische Optimierung der Ressourceneffizienz des Indoor Vertical Farming durch die biotechnologische Integration von Algen- und Bakterienkulturen
Das Forschungsvorhaben „VertFarmmeetsBiotec“ setzt sich zum Ziel, eine bioökonomische Optimierung der Ressourceneffizienz beim Anbau von Pflanzen in Indoor Vertical Farmen durch die Integration der biotechnologischen Kultivierung von Algen und Bakterien zu erreichen. Im Projekt werden Konzepte für weitere Wertschöpfungspotentiale durch die biotechnologische Nutzung bisher nicht genutzter stofflicher und energetischer Nebenströme, die bei der Produktion von Pflanzen in Indoor Vertical Farmen anfallen, entwickelt.
Neben der Nutzung der verbleibenden Nährstoffe in ablaufenden Bewässerungslösungen, der abzuführenden Abwärme, der nicht absorbierten Lichtenergie der künstlichen Beleuchtung und den für die Pflanzenproduktion nicht nutzbaren Stauräumen der Indoor Farm steht der Einsatz innovativer und neuer Technologien, wie lichtemittierenden Bakterienkulturen im Fokus des Forschungsvorhabens. Die Kultivierung von Algen und Bakterien erlaubt nicht nur eine effektivere Nutzung vorhandener Ressourcen, sie eröffnet zudem weitere Wertschöpfungspotentiale, da die erzeugte Biomasse wertgebende Inhaltsstoffe, wie beispielsweise Omega-3-Fettsäuren, Antioxidantien, Farbstoffe und Proteine enthält, die vielfältig genutzt werden können. Die gewonnene Biomasse aus der Algen- und Bakterienkultivierung soll dank geeigneter Aufbereitung und Charakterisierung der wertgebenden Inhaltsstoffe optimal für den Rohstoffmarkt nutzbar sein.
Die Innovation ist durch die enge Zusammenarbeit der Fachbereiche Gartenbau, Bioverfahrenstechnik, Lebensmitteltechnologie und organisch-analytische Chemie möglich. Hierbei wird die technische und ökonomische Reife des Indoor Vertical Farming ausgebaut und der regionale Einsatz auch wirtschaftlich interessant. Die daraus entstehende Vernetzung von Forschungseinrichtung und Industrie ermöglicht es, weiteres Knowhow zu generieren, den Wissenstransfer zu ermöglichen und Kooperationen zu fördern.
Projektdauer
1970-01-01 – 1970-01-01
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Aus den Reststoffen der Hopfenextraktion gewonnene Polyphenole als natürliche Antioxidantien in Kosmetik- und Lebensmittelformulierungen
Die großtechnische Gewinnung von Polyphenolen ist von stetig wachsendem Interesse, da in den nächsten Jahren die synthetischen Antioxidantien zunehmend in der EU verboten werden und schon jetzt von den Verbraucherinnen und Verbrauchern immer mehr abgelehnt werden. Bei der Herstellung eines ethanolischen Hopfenextrakts für die Brauindustrie fällt als Reststoff der sogenannte Gerbstoffextrakt an, welcher ein vielversprechender Lieferant für Polyphenole ist und derzeit noch keiner ökonomisch sinnvollen Nutzung zugeführt wird. Im Rahmen dieses Vorhabens soll der Reststoff aufgereinigt werden und als Quelle für natürliche Antioxidantien in Kosmetik und Lebensmitteln als Stabilisator, Konservierungsstoff oder aufgrund ihrer positiven Wirkung auf die Gesundheit einformuliert werden.
Projektdauer
1970-01-01 – 1970-01-01
n/a
Projektdauer
1970-01-01 – 1970-01-01
Funding
Das Forschungsprojekt „Olivia“ welches am Technolgoie- und Förderzentrum des Freistaates Bayern angesiedelt ist, hat sich das Screening alternativer Ölpflanzen für die industrielle Verwendung zur Zielsetzung gemacht. Das Fachgebiet Organsiche und Analytische Chemie hat als Projektpartner die Analyse des im Testanbau gewonnen Saatgutes übernommen.
Projektdauer
1970-01-01 – 1970-01-01
Beteiligtes Personal
Projektausführung
Funding
StMELF
Die Herstellung von Olivenöl ist wirtschaftlich eine der bedeutendsten Folgeindustrien des Agrarsektors der Mittelmeerländer. Derzeit sind zwei Verfahrenstypen zur Darstellung von „extra vergine“ Öl in Gebrauch. Das Drei- Phasen-System (Israel, Palästina, Griechenland etc.) liefert zwei getrennte Abfallsorten, also OMSW = olive mill solid waste und OMW = olive mill waste water, während das Zwei-Phasen-Verfahren (Spanien) eine teigartige Masse Olivenfleisches liefert, die das gesamte Wasser enthält. Insbesondere das Abwasser stellt in der teils ariden Region ein akutes Problem dar. Weltweit werden pro Jahr 1.4 -1.8 Mio Tonnen Olivenöl hergestellt, wobei 30 Mio. m3 Abwasser anfallen. Dieses Wasser hat einen extrem hohen chemischen & biologischen Sauerstoffbedarf (COD, BOD), was an den darin enthaltenen Polyphenolen als organischer Substanz liegt. Wegen dieser hohen Beladung mit organischen antimikrobiellen Chemikalien als Inhaltstoffen der Olive kann dieses Wasser nicht einfach in Kläranlagen entsorgt werden. Auch die Feststoffe der Olivenölpressung sind nicht leicht bioabbaubar. Obwohl einiges an Forschung zu dem Thema der Entsorgung Olivenrestoffe bereits unternommen wurde, resultierte bis jetzt keine auch ökonomisch ansprechende Lösung. Die Substanzen sind jedoch auch in den letztlichen Produkten (Öl) sehr erwünscht und tragen zu ihrem Wert bei. Polyphenole in der Ernährung können als Antioxdantien vorbeugend gegen eine ganze Reihe von Zivilisationskrankheiten sein. Pflanzliche Antioxidantien haben auch einen Wert als Konservierungsmittel und können so Vorbild für eine technische Verwendung sein. Diese technische Verwendung auszuloten, erfordert neben weiterer medizinischer Erforschung auch technologische Anstrengungen auf dem Gebiet der Extraktionsmethoden, so z.B. bei der Aufarbeitung des Restwassers.
Projektdauer
1970-01-01 – 1970-01-01
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Xanthohumol als prominentestes Polyphenol des Hopfens hat sich als potentes Antioxidans, cancer protektives und sogar schwach cytostatisches Flavonoid herausgestellt. Als einer der Hauptinhalststoffe des Hopfens wird es jedoch wenig in gewerbliche Hopfenextrakte herausgelöst und verbleibt im Hopfentreber als Wertprodukt. Als Inhaltststoff des Bieres, der ihm wahrscheinlich erheblichen Zusatznutzen verleiht, hat es auch das Augenmerk der Getränkehersteller aufsich gezogen, wobei das Bestreben dahin geht, die Xanthohumolgehalte etwas zu verbessern. Aus dieser Perspektive heraus interessieren sich auch die Hopfenverarbeiter für neue Extrakte, die reich an solchen Substanzen sind, um Produkte zur Verfügung stellen zu können, die sich für das Nachwürzen des Bieres eignen, denn die herkömmlichen Kohlendioxidextrakte enthalten sehr wenig Xanthohumol. Xanthohumol und verwandte Substanzen gehören chemisch zu den Chalconen und sind in wässriger Lösung teilweise instabil. Sie können zu Flavanonen cyclisieren. Diese chemischen Reaktionen sind abhängig von Medium, thermischer Belastung, pH-Wert usw. Hopfenflavanone haben teilweise östrogenartige Wirkungen. Die Zusammensetzung der Extrakte sollte deshalb genau bekannt sein. Ziel des Projektes ist es die Umwandlungskinetiken zu ermitteln. Diese Daten dienen zur Aufstellung eines Qalitätsmanagements für neuartige Hopfenextrakte.
Projektdauer
1970-01-01 – 1970-01-01
Beteiligtes Personal
Projektkoordination
Projektausführung
Funding
Hallertauer Hopfenveredelungsgesellschaft mbH
Wissenschaftliche Station Für Brauereien in München e.V.
Klinge Stiftung