Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Enzymatische Herstellung neuartiger Esteröle für Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 1: Aufbau und Inbetriebnahme eines Testreaktors unter Verwendung fermentativ gewonnener immobilisierter Enzyme.

Anschrift
Evonik Industries AG
Rellinghauser Str. 1-11
45128 Essen
Kontakt
Dr. Oliver Thum
Tel: +49 201-173-1658
E-Mail: oliver.thum@evonik.com
FKZ
22020103
Anfang
01.11.2004
Ende
31.10.2007
Ergebnisdarstellung
Zur biokatalytischen Umsetzung von Fettsäuren mit Alkoholen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, z. B. Glycerin, Polyglycerin oder Sorbitol, wurde ein alternatives, universelles Reaktorkonzept entwickelt, welches die effiziente Umsetzung niedrig- und hochviskoser Reaktionsmischungen erlaubt. Das Reaktorkonzept wird zurzeit bei der Evonik Goldschmidt GmbH am Standort Duisburg in Form einer Pilotanlage realisiert, eine Übertragung in den Produktionsmaßstab ist im Anschluss geplant. Im Rahmen dieses Teilprojektes wurde zunächst ein Festbettreaktor im Labormaßstab aufgebaut, um den bestehenden Stand der Technik abbilden und Prozessinnovationen damit vergleichen zu können. Das vom Projektpartner TUHH entwickelte alternative Reaktorkonzept auf Basis einer Blasensäule wurde in beiden Ausbaustufen (erste Generation: reine Blasensäule; zweite Generation: Einbindung in Umlaufreaktor) zur Evonik Goldschmidt GmbH transferiert. Beide Reaktorkonzepte konnten im vergrößerten Labormaßstab validiert werden. Der Blasensäulenreaktor der ersten Generation wurde zum Technikumsmaßstab hochskaliert. Dabei konnte gezeigt werden, dass es sich tatsächlich um ein universelles Reaktorkonzept handelt, mit dem, wie geplant hochviskose Mischungen erfolgreich umgesetzt werden können. Darüber hinaus konnte bei der Umsetzung "einfacher" niedrigviskoser Mischungen im Vergleich zum Stand der Technik (Festbettreaktor) bei gleicher Katalysatormenge eine Verdopplung der Raum-Zeit-Ausbeute durch Halbierung der Reaktionszeit erreicht werden. Das Reaktorkonzept wird zurzeit bei der Evonik Goldschmidt GmbH am Standort Duisburg in Form einer Pilotanlage realisiert, eine Übertragung in den Produktionsmaßstab ist im Anschluss geplant.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer innovativen biokatalytischen Technologieplattform zur Herstellung von Produkten wie Emulgatoren und Esterölen für den Einsatz in Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Rahmen des Verbundprojektes werden bei der Goldschmidt AG folgende Aufgaben übernommen: Mitentwicklung eines Assays für das Hochdurchsatzscreening, Synthese von Referenzverbindungen, Entwicklung analytischer Methoden zur Prozess- und Produktcharakterisierung, Aufbau und Betrieb eines Laborfestbettreaktors, Fermentation und Immobilisierung der neuen Enzyme, Gesamtkoordination und Projektleitung. Der unmittelbar nächste Schritt nach erfolgreichen Abschluß des Projektes wird in wirtschaftlicher Hinsicht der Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage bei der Goldschmidt AG sein. Verschiedene Produktmuster wie z.B. Glucosid- und Sorbitester sollen produziert und anwendungstechnisch charakterisiert werden. Sollte eine Produktion der Neuprodukte im konventionellen Festbettreaktor möglich sein, stehen einer zeitnahen Markteinführung nach erfolgreicher anwendungstechnischer Charakterisierung keine technologischen Hindernisse entgegen.

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