DIGItalisierte biotechnologische Produktion

DIGItalisierte biotechnologische Produktion von BioPOLymeren aus Reststoffen mittels intelligenter model-basierter Prozessführung DIGIPOL

Ziel dieses Kooperationsprojekt ist es, in einem durch Digitalisierung automatisierten biotechnologischen Prozess regionale Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie mikrobiell in biologisch abbaubare Biopolymere der Produktklasse der Polyhydroxyalkanoate (PHA) umzuwandeln. PHAs werden von vielen Bakterien als Reservestoffe für Kohlenstoff und Energie gebildet und sind aufgrund der Materialeigenschaften in vielen Bereichen als Biokunststoff einsetzbar. Zentrale Komponente dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung einer digitalen Automatisierung mittels intelligenter modellbasierter Prozessführungsstrategien, die eine flexible, bioökonomische und wettbewerbsfähige Produktion von Biopolymeren trotz variabler Reststoffverfügbarkeit (Substratbedingungen) ermöglicht. Die Kopplung eines Algenprozesses mit einem bakteriellen Produktionsprozess führt zu Synergien, die es ermöglichen ein großes Spektrum anfallender Reststoffe und natürlicher Ressourcen (Licht, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid (CO2)) zu nutzen. Dies leistet langfristig einen Beitrag zur Substitution erdölbasierter Kunststoffe im Bereich der Verpackungsindustrie. Modellbasierte Prozessführungsstrategien basieren auf der Nutzung in Echtzeit generierter Messdaten. Um den optimalen Betrieb der Prozesse unter variablen und unsicheren Nährstoffbedingungen zu realisieren, ist deshalb die Bestimmung des Produktgehaltes online unabdingbar. Aus diesem Grund soll in diesem Teilprojekt ein Online-Sensor für die Quantifizierung des Polymergehaltes in-vivo entwickelt werden.

FKZ ZS/2018/11/95487