Prof. Thomas Walther
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31.03.2027

Bioraffinerien der ersten Generation nutzen essbare Kohlenstoffquellen wie Zucker, Stärke oder Öle als Rohstoffe für die Produktion von Chemikalien. Damit treten diese Technologien in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, was zur ungewünschten Verteuerung von Lebensmitteln und intensivierter Nutzung landwirtschaftlicher Flächen führt. Bioraffinerien der zweiten Generation nutzen nicht-essbare organische Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie oder der Land- und Forstwirtschaft als Rohstoffe. Leider sind diese Substrate oft schwer zu fermentieren und enthalten unerwünschte Begleitstoffe, die sich negativ auf die Produktqualität auswirken bzw. eine überteuerte Produktaufreinigung notwendig machen. Daher konnten sich Reststoff-verwertende Bioraffinerien bisher nicht auf breiter Front durchsetzen. Im vorgestellten Projektvorhaben sollen die genannten Probleme durch ein innovatives zweistufiges Fermentationsverfahren gelöst werden, welches es ermöglicht, hohe Produktendkonzentrationen trotz vergleichsweise niedriger Zuckerkonzentrationen im Ausgangssubstrat zu erreichen. Damit kann die Wachstumshemmung der Mikroorganismen umgangen und eine kostengünstige Produktaufreinigung erreicht werden. Beide Effekte tragen zu einer stark verbesserten Kosteneffizienz von Bioraffinerien der zweiten Generation bei. Das Verfahren ist für die Produktion einer sehr breiten Palette von Chemikalien einsetzbar. Es soll im Projektvorhaben auf Reststoffströme der Lebensmittelindustrie und der biochemischen Industrie angewendet werden. Das Zielprodukt im vorliegenden Projekt ist Zitronensäure, da diese direkt von den beteiligten den lebensmittelverarbeitenden Unternehmen eingesetzt werden kann.