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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-05-01 - 2020-04-30

In modernen Konzepten der Kreislaufwirtschaft werden höherwertige Produkte durch moderne, hochspezifische und effizienten Technologien generiert. Enzyme als leistungsfähige Biokatalysatoren finden schon jetzt in vielen Prozessen der Bioraffinerie Anwendung. Enzym-basierte umweltfreundliche Methoden wurden schon vor mehr als 20 Jahren für unterschiedliche Prozesse der Papier – und Zellstoffindustrie wie Deinking, Bleiche oder Refining entwickelt, - deren breite Implementierung scheitert aber nach wie vor an hohen Kosten für Enzyme. Auf der anderen Seite werden wertvolle Inhaltstoffe in Abfallströmen wie aus dem Deinking von Altpapier nur minderwertig genutzt. In gleicher Weise werden Stickstoff-reiche Abfallströme aus der fleischverarbeitenden Industrie aus unterschiedlichsten Gründen oft nur zur Energiegewinnung genutzt. Basierend auf diesen Tatsachen, fokussiert das Projekt InduZyme auf die Produktion von wertvollen Enzymen direkt in jenen Unternehmen, die diese Enzyme auch zu niedrigeren Kosten benötigen. Genau das soll durch Verwendung von Komponenten aus Abfallströmen als Substrate zur Enzymproduktion realisiert werden. Dabei wird Zucker, eine hochwertige Kohlenstoffquelle für Fermentationen, durch enzymatische Hydrolyse aus den Deinking-Abfällen, die Stickstoffquelle sowie für das mikrobielle Wachstum essentiellen Nährstoffe aus Restströmen der fleischverarbeitenden Industrie gewonnen. Somit können nach Optimierung und Up-scaling des InduZyme Konzeptes nicht nur höherwertige Produkte aus Abfällströmen erzeugt werden sondern auch durch deren Einsatz in etablierten Prozesses direkt im Haus Kosten gespart werden. Im Detail werden im Projekt Zelluloseanteile in Deinking-Schlamm enzymatisch verzuckert und dienen der Enzymfermentation als Kohlenstoffquelle. Hingegen werden Inhaltsstoffe von Abfallströmen der Fleisch-verarbeitenden Industrie nicht nur als Stickstoffquelle sondern auch als Lieferant von essentiellen mikrobiellen Wachstumsstoffen herangezogen. Daraus werden Enzyme wie Zellulasen, Hemizellulasen, Lipasen oder Proteasen erzeugt die von denselben Industriepartner für Prozesse wie z.B. Deinking von Altpapier oder zur Umesterung zur Produktion von Biodiesel benötigt werden. Das InduZyme Konzept ist somit auch insofern neu und wirtschaftlich attraktiv indem im Gegensatz zu anderen Bioraffinerie-Konzepten bereits ein Markt und Bedarf für die erzeugten höherwertigen Produkte im Hause besteht und nicht erst erschlossen werden muss.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2016-12-01 - 2020-11-30

Im Rahmen von VOLATILE soll eine Plattform zur Biokonversion von kommunalen Biomüllfraktionen und biobasierten Abfällen aus der Industrie auf Basis von flüchtigen Fettsäuren (volatile fatty acids, VFA) geschaffen werden. Dazu werden die VFA in einem kontinuierlichen Prozess mittels Membrantechnologie gewonnen und als Substrat/C-Quelle für Fermentationsprozesse eingesetzt, um einen entsprechenden Mehrwert zu generieren. Konkret werden folgende Verfahren entwickelt: PHA als Biokunststoff für Materialanwendungen, Single Cell Oil als Precursor für die Oleochemische Industrie und langkettige ungesättigte Omega-3 Fettsäuren als Lebensmittelbestandteil bzw. Nutraceutical. PHA werden mittels bakterieller Fermentation hergestellt, Single Cell Oil mittels Hefekultivierung und Omega-3-Fettsäuren über heterotrophe Kultivierung von Mikroalgen. Die Prozessentwicklung wird von einem Life-Cycle-Assessment begleitet um eine umweltfreundliche Prozessauslegung zu gewährleisten. Zudem werden im Zuge des Projektes Lösungen für typische Barrieren für die biobasierte Produktion erarbeitet, wie z.B. Qualitätsanforderungen, kontinuierliche und ausreichende Versorgung mit Rohstoffen oder die Wechselwirkungen zwischen Gliedern der Verwertungskette mittels agentenbasierter Modellierung ("agent based modelling"). Weiters werden die Auswirkungen gesetzlicher Anreize bzw. Einschränkungen, Subventionen, Steuern, etc. untersucht und es soll einen Verbindung zwischen Produktanforderungen und Märkten etabliert werden. VOLATILE soll eine Roadmap vorbereiten, die einerseits den künftigen Forschungsbedarf anzeigt, aber auch Vorschläge für gesetzliche Verbesserungen liefern soll. Im Rahmen eines CEN-Workshops sollen Vorschläge zu einem Regelwerk für die VFA-Plattform und Anforderungen betreffend Normen in Form eines CEN-Workshop-Agreements erarbeitet werden.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2016-10-01 - 2018-09-30

In den letzten Jahren gab es nennenswerte Forschungsaktivität zur Kultivierung von Algen als Lebensmittel- und Futtermittelzusatz, für kosmetische Erzeugnisse, Farben, Vitamine und zur Herstellung von Biotreibstoffen in Europa. Alleine in Niederösterreich waren zuletzt fünf Unternehmen aktiv. Die Algenkultivierung hat einen sehr hohen Wasserbedarf, was einen nachhaltigen Umgang mit der Resource Wasser unumgänglich macht. Genau zum Recycling von Algen-Prozesswasser bzw. zu der Art und den Eigenschaften typischer Inhaltsstoffe liegen nur wenige Daten vor. Die Zielsetzung in diesem Kooperationsprojekt zwischen Bioenergy2020, IFA-Tulln und Ecoduna ist auf die Charakterisierung des Einflusses von recycliertem Wasser auf das weitere Algenwachstum und auf das Auftreten von Kontaminationen gerichtet. Letztlich soll das Potential zur Reduzierung des Wasserverbrauches ermittelt werden. Die in diesem Projekt generierten Daten werden die effiziente und nachhaltige Nutzung des Rohstoffes Wasser in künftigen Algenkulturen deutlich verbessern und dazu beitragen, dass Niederösterreich auch weiterhin hinsichtlich Wasserversorgung und Wasserqualität wie auch in der Algenforschung führend bleibt.

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