Synthetische Biologie

Im Oktober startete das Verbundprojekt PFIFF im Rahmen der Ausschreibung „Maßgeschneiderte Ihnhaltsstoffe“ des BMBF.
Ziel des Projektes ist es Methoden der synthetischen Biologie und chemisch-enzymatischer Synthesen zur Entwicklung neuer und nachhaltiger Produktionsketten für 2,5-furandicarbonsäure zu verbinden und deren Präkursor 5-HMF aus organischen Abfallprodukten zu nutzen. Diese Moleküle sollen als Ausgangsmaterial für eine Vielzahl von maßgeschneiderten Polymeren verwendet werden.
Die bio-basierte Synthese Route wird Drop-In Lösungen ermöglichen, zunächst für Polyethylenfuranoat (PEF), welches das am meisten eingesetzte Faserpolymer PET ersetzen kann, und dabei 100% biobasiert und rezyklierbar ist. PEF weist sogar bessere Materialeigenschaften auf als PET und kann mit einem geringeren Energieeinsatzhergestellt werden. Die Eigenschaften von PEF lassen erwarten, dass es an bestehenden Reaktoren und Spinnanlagen synthetisiert bzw. ausgesponnen werden kann. Weiterhin werden die textilen Eigenschaften ähnlich sein wie die von PET (im Unterschied zu PLA). Sein biobasierter Ursprung liegt außerhalb der Lebensmittelproduktion. Für den Austausch von PET ist es erforderlich ökonomische und produktive Produktionsketten für 5-HMF und FDCA zu entwickeln. Diese müssen Monomere in geeigneter Reinheit für die Polykondensation von PEF ohne Nebenprodukte bereitstellen, da diese zu verfärbten und minderwertigen Polymeren führen würden.

Das Projekt adressiert dabei unterschiedliche Aspekte in der Produktionskette:

• Produktion von Fructose aus landwirtschaftlichen Abfallströmen und Entwicklung eines Umsetzungsverfahrens für Pflanzen mit Inulin-Inhaltsstoffen
• Produktion von FDCA aus verdünnten HMF Lösungen und direkte Transformation von FDCA und DMFDC durch Fermentation
• Synthese von PEF über verschiedene Polykondensationsmethoden (FDCA- und DMFDC-Verfahren)
• Extrusion zu Fasern und Verarbeitung der Fasern zu textilen Produkten

Zusammen mit dem Deutschen Institut für Textil- und Faserforschung Denkendorf, der Technischen Universität München, der Fiber Engineering GmbH, der Fraunhofer-Gesellschaft, der Universität Hohenheim, der Cotinental Reifen GmbH Deutschland, der PHB Fiber GmbH und der Trevira GmbH arbeiten wir an der Realisierung dieses Themas. Die CASCAT GmbH bringt dabei Ihre proprietäre Technologie zur Fructose-Herstellung ein. Wir freuen uns Teil dieses hochinnovativen Vorschungsverbandes zu sein und werden mit Hochdruck an der Realisierung neuer biobasierter Kunststoffe arbeiten. Das Projekt ist gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschunng.