Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Transglutaminase-quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Enzymoptimierung

Anschrift
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - AG Aufarbeitung biotechnischer Produkte
06120 Halle
Weinbergweg 22
Kontakt
Prof. Dr. Markus Pietzsch
Tel: +49 345 55-25949
E-Mail: markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de
FKZ
22025814
Anfang
01.10.2015
Ende
28.02.2019
Aufgabenbeschreibung
Thema des geplanten Projektes ist die weitere Optimierung und Anwendung proteinbasierender Materialien zur Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen. Im Rahmen des antragsgemäßen Projektes sollen die grundlegenden Forschungsergebnisse, die in einem Vorgängerprojekt erarbeitet wurden, konsequent in neue Verfahren und Produkte umgesetzt werden. Außerdem sollen offene Fragen geklärt und das Bindemittel weiter optimiert werden. Das antragsgemäße Projekt soll die gesamte Wertschöpfungskette von den Rohstoffen über die Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zu Produkten abbilden. Außerdem soll untersucht werden, ob das Bindemittel entfernt und die Füllstoffe rezykliert werden können. Im Rahmen des Projektes mit der FKZ 22021807 wurde gezeigt, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten geeignet sind. Als Enzym wurde das proteinquervernetzende Enzym Transglutaminase verwendet und optimiert. Damit wurden die Grundlagen für einen Ersatz konventioneller Bindemittel, die z. B. aus Harnstoff-Formaldehydharzen bestehen, gelegt. Im antragsgemäßen Verbundprojekt arbeiten zwei Partner zusammen: Teilprojekt A: Optimierung der protein-quervernetzenden Transglutaminase (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Prof. Dr. Markus Pietzsch) Teilprojekt B: Verfahrensentwicklung neuer Pressverfahren unter Verwendung proteinogener Rohstoffe und der enzymatischen Quervernetzung (Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH, Dr. Krug)
Ergebnisdarstellung
Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung eines alternativen Prozess zur Herstellung von Spanplatten unter Nutzung eines vollständig auf Proteinbasis generierten Zwei-Komponenten Bindemittels. Eine Komponente stellt eine kommerziell verfügbare Proteinpräparation und die andere Komponente ein Enzym, wie z. B. die mikrobielle Transglutaminase (mTG) dar. Diese dient als Substituent für Formaldehyd zur Ausbildung von kovalenten Bindungen zwischen den Proteinmonomeren. Im Rahmen des Vorgängerprojektes mit der FKZ 22021807 konnte bereits gezeigt werden, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau zu einer Verbesserung des Produktes hinsichtlich der Festigkeit führen können. Vor der Spanplattenherstellung erfolgten Versuche zur Ermittlung der Löslichkeit und Viskosität der Proteinlösungen. Im Rahmen des Projektes wurden Spanplatten mit verschiedenen Proteinen hergestellt. Allerdings erwies sich das Enzym als temperaturempfindlich und die Applikation sollte optimiert werden. Weiterer Projektgegenstand war die Entwicklung neuer Enzyme mit höherer Temperaturbeständigkeit, diese sollte auch bei der Spanplattenherstellung nachgewiesen werden. Neben Casein kam vorzugsweise Erbsenprotein als gut verfügbarerer und kostengünstigerer Rohstoff zur Anwendung.

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