Unsere Forschungsaktivitäten
Im Zentrum von Bio4MatPro steht die Biologische Transformation von Industrien, mit dem Ziel, Produkte und Produktionsprozesse durch den Einsatz lokaler, nachwachsender Rohstoffe, biotechnologischer Verfahren und skalierbarer, biokompatibler Fertigungsmethoden neu zu gestalten.
Im Rahmen des Strukturwandels im Rheinischen Revier soll so die Bioökonomie in der Region gefördert werden, um verschiedenste Industriezweige auf eine ressourcenschonende, zirkuläre Basis zu stellen. In Zukunft leistet diese Transformation einen entscheidenden Beitrag zu einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft. Bio4MatPro möchte also nicht nur die regionale Wirtschaft stärken, sondern auch zur Schaffung neuer, zukunftsfähiger Wertschöpfungsketten beitragen.
Durch die enge Kooperation mit industriellen Partnern, lokalen Akteuren und anderen Mitstreitern und Mitstreiterinnen setzt Bio4MatPro die Vision einer biobasierten Wirtschaft im Rheinischen Revier in die Tat um.
Um einen hohen Praxisbezug und eine langfristige Wertschöpfung zu gewährleisten, sind in vielen unserer Projekte die Anwenderindustrien direkt miteingebunden; acht der Projekte sind sogar firmengeführt. Innerhalb des Kompetenzzentrums sind die 23 Einzelprojekte thematisch in drei zentrale Fokusthemenfelder mit hoher Anwendungsorientierung eingeteilt.
Die Fokusthemenfelder des Kompetenzzentrums Bio4MatPro:
Vor dem Hintergrund der Ressourcenwende zu nachwachsenden Rohstoffen benötigt die Industrie neue Rohstoffe und Wege, um Intermediate für bestehende und neuartige Polymere und Wirkstoffe herzustellen. Des Weiteren ist es notwendig, diese mit funktionalen Eigenschaften zu versehen. Diese Herausforderung wird in Fokusthemenfeld 1 adressiert, das durch die Nutzung von lokalen nachwachsenden Rohstoffen für die Herstellung von pharmakologischen Wirkstoffen und Intermediaten/Polymeren zum Erfolg der Ressourcenwende und zur Generierung von Wertschöpfung in der Modellregion Bioökonomie beiträgt.
- BL1-1 AMLSyn: Etablierung eines robusten Zellsystems für die biotechnologische Herstellung von α-Methylen-Lactonen, insbesondere Tulipalin A
- BL1-2 BioCapa: Entwicklung eines Produktionsverfahrens für biobasiertes Caprolacton
- BL1-3 Bio4Clean: Funktionale Diole und Diamine als Bausteine neuer nachhaltiger Funktionspolymere auf Basis von regional verfügbaren Rohstoffen für die Anwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln
- BL 1-4 AROUND: Alternative Routen für nachhaltige Diamine auf Basis von biobasierten Rohstoffen
- BL1-5 ProPhos: Anwendung neuartiger Technologiekonzepte für die Phosphor-Rückgewinnung aus Biomasse zur Herstellung von Bio-Polyphosphaten
- BL1-6 Bio-CO2-Polymere: Entwicklung einer multienzymatisch vermittelten CO2-Umsetzung zu DHA-basierten Polymeren
- BL1-7 EBRA: Entwicklung von Einwegprodukten mit biobasierten Beschichtungen aus regionalen Agrarreststoffströmen der Lebensmittelindustrie
- BL1-8 BioProNuk: Biokatalytische Produktionstechnik für Nukleotidzucker - Valorisierung von nachwachsenden Rohstoffen
Im Fokusthemenfeld 2 liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von Basistechnologien um Innovationen für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft (BL2) und eine Biologische Transformation von Industrien über eine modulare, biokompatible und skalierbare Produktionstechnik (BL3) zu ermöglichen. Im Boostlab 2 liegt dabei der Fokus auf dem schaltbaren Kleben, während im Boostlab 3 die produktionstechnisch skalierbare Funktionalisierung von technischen Werkstoffen und deren Oberflächen mit biologischen, physikalischen und chemischen Funktionsbausteinen angestrebt wird.
- BL2-2 MultiGlue: Multiselektives und -responsives Kleben
- BL2-3 SAVER2: Stimuliertes Adhäsionsversagen durch Elektrizität für Reparatur und Recycling
- BL3 BioBricks4Production: Skalierbare modulare Produktionstechnologie für die Funktionalisierung technischer Werkstoffe/Materialien mit biologischen, physikalischen und chemischen Funktionsbausteinen
Das Fokusthemenfeld 3 adressiert die biobasierte Bioschichtung/Ausrüstung für Medizintechnik und Biotechprodukte sowie für Textiltechnik & Leichtbau. Außerdem wird an biotechnologischen Lösungen und neuen Produktionsprozessen für biobasierte Additive und Kunststoff-Recycling gearbeitet. Die Biologisierung verschiedener Industrien soll vorangetrieben werden.
- BL4-1 PleuraPlug: Oberflächenfunktionalisierte biobasierte und injizierbare Pflaster zur Geweberegeneration bei traumatischen Pleuraverletzungen
- BL4-2 BioAnc: Biobasierte Beschichtung für Laborprodukte und die Immundiagnostik
- BL4-3 Pep4Sense: Kostengünstige peptidmodifizierte flexible Oberflächenplasmonresonanz (SPR)-Sensorchips für die in-vitro-Diagnostik
- BL4-4 AntiBacCat: Bioinspirierte antimikrobielle Beschichtungen für Venenkatheter
- BL4-5 Heart 2.0: Aktives Grenzflächensystem für Kunstherzen mit in-vitro/in-vivo-Validierung zur Steigerung der Langfristverträglichkeit des Kunstherzens im Patienten
- BL5-1 Bio4Monitoring: Ankerpeptid-basierte Überwachung von Leichtbaustrukturen
- BL5-2 Green2Black: Acrylnitril aus erneuerbarer Quelle
- BL5-3 Glucanes4Tex: Ganzheitliche Entwicklung der Polysaccharid-Faserproduktion und Validierung des Umsetzungspotenzials im Rheinischen Revier
- BL5-4 BioFlaT: Biohybride Flammschutzausrüstung für Textilien
- BL6-1 EnzyPol: Enzymatische Alternativen für Kobalttrockner
- BL6-2 HoLoPep: Biotechnologische Herstellung von Biopeptiden als nachhaltige Additive in Klebstoffen und/oder Wasch-/Reinigungsmitteln in einem technisch-kommerziell sinnvollen Maßstab
- BL6-3 EnzyDegTex: Biologische Transformation des Textilrecyclings - enzymatischer, selektiver Abbau von Alttextilien