Bioenergie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Biotechnologische Gewinnung von Carbonsäuren, Teilvorhaben 1: Biotechnologische Gewinnung von Oxocarbonsäuren als Synthesebausteine

Anschrift
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Sektion Sanierungsforschung
04318 Leipzig
Permoserstr. 15
Kontakt
Prof. Dr. Ulrich Stottmeister
Tel: +49 341 235-2220
E-Mail: stottmei@san.ufz.de
FKZ
22010701
Anfang
01.05.2003
Ende
31.08.2006
Aufgabenbeschreibung
Vorhabensziele des Verbundprojektes sind interdisziplinäre anwendungsorientierte Forschungsarbeiten zur Entwicklung biotechnologischer Herstellungsverfahren für Oxocarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen (Kohlenhydrate, Pflanzenöl). Diese auf chemischen Weg schwer zugänglichen Säuren sind als Synthesebausteine interessant. Biotechnologische und chemische Forschungsarbeiten werden parallel durchgeführt. Schwerpunkte der Arbeitsplanung im Teilvorhaben 1 sind die Selektion und Auswahl geeigneter Mikroorganismen für die biotechnolgische Darstellung neuer Oxocarbonsäuren, die Erschließung von Pflanzenölen für die Gewinnung von 2-Oxoglutarsäure sowie die Optimierung und Modellierung ausgewählter Bioprozesse und deren anschließende Maßstabsübertragung. In die Untersuchungen sollen auch gentechnisch optimierte Hefestämme (Teilvorhaben 3) einbezogen werden. Entwickelte neue Verfahren sollen patentiert werden. Aufgrund der angestrebten industriellen Relevanz sind in das Vorhaben neben Chemikern, Mikrobiologen und Biotechnologen auch zwei Industriepartner mit Vorprojektierungsarbeiten eingebunden.
Ergebnisdarstellung
Für den im kg-Maßstab gewonnen kristallinen Methylester der 2-Oxo-D-gluconsäure konnte mit der Kallies Feinchemie AG (Sebnitz) eine Firma gewonnen werden, die diese chirale Verbindung in ihren Vertriebskatalog aufgenommen hat. Auf Basis der im Rahmen dieses Verbundvorhabens erzielten Ergebnisse wurde vom Industriepartner Bio-Ingenieurtechnik GmbH (BIT) ein Pre-Engineering für die Herstellung von 2-Oxo-D-galactonsäure und 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester als kristalline Produkte durchgeführt. Im Ergebnis des Pre-Engineerings wurden unter den Bedingungen der Nutzung einer 100 kg/Jahr-Neuanlage spezifische Herstellungskosten in Höhe von 795 €/kg für 2-Oxo-D-galactonsäure und 822 €/kg für 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester ermittelt. Auf Grund des sehr hohen Anteils an Fixkosten für die Endprodukte (49-60%) wurde ebenfalls die Nutzung einer bereits vorhandenen Produktionsanlage kalkuliert. Die spezifischen Herstellungskosten für beide Produkte könnten dann auf ca. 610 €/kg gesenkt werden.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
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