Scale-up und Optimierung von Biotechnologie-Verfahren

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DECHEMA e.V.

L.B. Bohle Maschinen und Verfahren GmbH

CAC ENGINEERING GMBH

ThyssenKrupp Uhde GmbH

Wirtschaftliches Verfahren

Den im Technikum in Leuna entstandenen Milchsäureprozess hat ThyssenKrupp Uhde patentieren lassen, da er sich in mehreren Schritten vom traditionellen Verfahren unterschiedet, bei dem überwiegend Gips als Beiprodukt entsteht. Der wichtigste Pluspunkt ist der höhere Verkaufspreis, der für das entstehende Koppelprodukt erzielt werden kann, wodurch das Verfahren deutlich wirtschaftlicher wird: „Wir neutralisieren mit Ammoniak und erzielen dadurch als Beiprodukt Ammoniumsulfat, das als Düngemittel weiterverwertet werden kann“, erklärt Schulze.

Das Interesse an Lizenzen für die beiden Verfahren ist groß, aber da der Markt sich sehr dynamisch entwickelt, will Schulze in den nächsten Wochen und Monaten Erfahrungen sammeln, um das Downstreaming zu optimieren und den in der Pilotanlage entstandenen Prozess auf Industriemaßstab zu skalieren.

Zurzeit bietet die umgebaute Weinsäureanlage ein Fermentationsvolumen von 85.000 Litern und ermöglicht damit eine Jahreskapazität von 1500 metrischen Tonnen. Damit industrielle Mengen erreicht werden, benötigen die Techniker aber 100.000 Tonnen.

Als Fermentationslösung werden derzeit Rohr- oder Rübenzucker sowie Glukose aus der Hydrolyse von Mais verwendet. „Wir haben im Labor schon verschiedene Zuckerarten auch aus China oder Südafrika getestet, um herauszufinden, ob die Bakterien diese verwerten können“, erklärt Schulze.

Der Downstreamprozess selbst erfüllt fast alle Biotechnologenwünsche: Neben Membranfiltrationen gibt es eine SMB-Chromatographie, Zentrifugen, Ionentauscher, Aktivkohlefilter und Umkehrosmoseanlagen.

Die Multipurposeanlage in Leuna hält also alles bereit, um Chemie und Biologie zu vernetzen.

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