Forschungsbereich

Biomaterialien

Bioökonomie

Im Zuge der deutschen und internationalen Nachhaltigkeitsstrategie (DNS) der Bundesrepublik Deutschland und in Anbetracht der Ökologischen Lage, wird immer deutlicher, wie wichtig nachhaltige und von fossilen Brennstoffen unabhängige Verfahren bereits sind und zukünftig immer mehr werden. INNOVENT ist daher bestrebt, neue, innovative und nachhaltige Verfahren und Anwendungen zu entwickeln.

Dabei liegt unser Fokus auf aktuell vier Kompetenzfeldern:

  • Mikroalgen
  • Bakterielle Cellulose
  • Biobasierte Klebstoffe
  • Naturstoffe

Mikroalgen

Mikroalgen sind photosynthetische Organismen, die aus Sonnenlicht, CO2 und wenigen Nährstoffen eine Vielzahl an verwertbaren Inhaltsstoffen nachhaltig produzieren können. Hierbei stellt unsere Arbeitsgruppe nicht nur die Analytik der Inhaltstoffe (wie Lipide, Peptide, Kohlenhydrate und Bioaktive Stoffe), sondern ebenso verschiedene Forschungsansätze, wie die Bildung von Pigmenten, Entwicklungen für kosmetische Anwendungen oder auch die Nutzung und Weiterentwicklung bioaktiver Inhaltsstoffe.

Bakterielle Cellulose

Cellulose ist eines der häufigsten natürlichen Polymere. Für die klassische Herstellung von Cellulose werden immer mehr Bäume aktiv gerodet und Monokulturen angebaut, um der Nachfrage gerecht zu werden, was einen negativen ökologischen Effekt hat. Hierbei geht wertvolle natürliche Fläche zum Erhalt der Biodiversität verloren. Die Produktion erfolgt in Fermentern, welche eine deutlich geringere Fläche für den gleichen Ertrag benötigen. Bakterielle Cellulose hat bessere chemo-physikalische Eigenschaften und ist reiner als pflanzliche Cellulose, da hier keine Verunreinigungen von Lignin oder Hemicellulose vorliegen. Wir untersuchen in diesem Forschungsfeld die Nutzung von Nebenströmen für die Cellulose-Produktion, aber auch verschiedene Anwendungsmöglichkeiten in der Elektro-, Verpackungs-, Kosmetik, oder auch Textilindustrie.

Biobasierte Klebstoffe

Hotmelt (HM)-Klebstoffe finden Bereichen in verschiedensten wie der der Konsumgüterindustrie, Verpackung, Bau, Transport, Elektronik, Gesundheitswesen,Buchbinderei und Möbelherstellung Anwendung. Aus diesen branchenübergreifenden Einsatzgebieten ist das enorme Potential dieser Klebstoffe deutlich zu erkennen.
Unsere biobasierten Klebstoffe sind nicht lösungsmittelbasiert, wodurch sich Vorteile, wie eine breite Anwendbarkeit, Wiederverwertbarkeit, geringere Kosten für Transport und Lagerung und eine belastungsärmere Verarbeitung ergeben. Sie können bis zu 97 % aus natürlichen Ingredienzien bestehen. Dadurch sind unsere Klebstoffe unabhängig von fossilen Brennstoffen, biokompatibel, zeigen ein biologisches Abbauverhalten und leisten somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcen- und Umweltschonung und zur Kreislaufwirtschaft.

Naturstoffe

Die Arbeitsgruppe Biomaterialien hat langjährige Erfahrung in der Extraktherstellung aus Biomasse wie Pflanzen, Pilzen und Früchten. Die Isolierung von Farbstoffen aus Walnüssen oder Pilzen kann zum Färben von Textilien (Bambus, Baumwolle, Wolle, Seide) und Holz genutzt werden. Zusätzlich können biologisch aktive Metabolite aus Biomasse extrahiert und deren antibakteriellen und antiinflammatorischen Eigenschaften charakterisiert werden (z. B. Polyporensäuren aus dem Birkenporling). Zur umfassenden Analytik bioaktiver Substanzen stehen modernste Geräte und Verfahren zur Verfügung.


Dr. Cathleen Oschatz

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Dr. Ronja Breitkopf

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Dr. Albrecht Berg

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