{"id":155114,"date":"2024-12-12T07:23:00","date_gmt":"2024-12-12T06:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=155114"},"modified":"2024-12-09T13:19:50","modified_gmt":"2024-12-09T12:19:50","slug":"entwicklung-biobasierter-klimaneutraler-baustoffe-durch-biogene-materialgewinnung-unter-nutzung-phototropher-mikroorganismen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/entwicklung-biobasierter-klimaneutraler-baustoffe-durch-biogene-materialgewinnung-unter-nutzung-phototropher-mikroorganismen\/","title":{"rendered":"Entwicklung biobasierter klimaneutraler Baustoffe durch biogene Materialgewinnung unter Nutzung phototropher Mikroorganismen"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in Dresden bietet, basierend auf einem industrieorientierten Kompetenzportfolio, ein breites Spektrum an skalierbaren Forschungs- und Entwicklungsm\u00f6glichkeiten. Dabei ist es unsere Mission, unser technologisches Innovationspotenzial auf neuartige Produktionsprozesse anzuwenden und f\u00fcr den gesellschaftlichen Bedarf nach Ressourcenschonung und Klimaneutralit\u00e4t nutzbar zu machen. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach klimaneutralen Baustoffen wird auch im Bausektor nach neuen Herstellungsverfahren gesucht. Am Fraunhofer FEP wird an innovativen Elektronenstrahl-unterst\u00fctzten Prozessen zur gesteigerten biogenen Kalksynthese mittels phototropher Mikroorganismen geforscht, um die Dekarbonisierung der Zementindustrie zu unterst\u00fctzen. Dadurch kann zuk\u00fcnftig der CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck von Zementformulierungen weiter reduziert und fossiler Kalkstein als prim\u00e4re Ressource Schritt f\u00fcr Schritt ersetzt werden. Dieses Forschungsvorhaben wird auf der Messe Bau in M\u00fcnchen, vom 13. \u2013 17. Januar 2025, am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz BAU in Halle C2, Stand Nr. 528 vorgestellt.\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"Photobioreaktor<\/a>
Photobioreaktor des Fraunhofer FEP zur Kultivierung phototropher Mikroorganismen im Laborma\u00dfstab unter definierten Licht-, Temperatur- und Gasbedingungen. \u00a9 Fraunhofer FEP, Finn Hoyer<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Die enge Verkn\u00fcpfung des Fraunhofer FEP mit der Industrie erm\u00f6glicht es uns, gemeinsamen mit unseren Partnern Ergebnisse aus der angewandten Forschung in vielf\u00e4ltige Anwendungen und Produkte zu \u00fcberf\u00fchren. Dabei stehen insbesondere die strategischen Forschungsfelder Nachhaltigkeit, Life Science und Umwelttechnologien im Fokus. Wichtige Anwendungsfelder sind beispielsweise der Bausektor sowie der Bereich Smart Buildings. Insbesondere die niederenergetische, nicht-thermische Elektronenstrahltechnologie besitzt als multifunktionales Werkzeug omnipotente Einsatzm\u00f6glichkeiten f\u00fcr eine Vielzahl von umwelttechnischen und biotechnologischen Applikationen und kann in bestehende Produktionslinien integriert werden. Aufgrund wachsender Anforderungen hinsichtlich nachhaltiger und ressourcenschonender Prozesse und zur Erreichung der Klimaziele w\u00e4chst auch der Bedarf nach biobasierten Substitutionsprozessen im Bausektor. F\u00fcr \u00f6kologisch relevante Fragestellungen, wie die biotechnologische Gewinnung von Ressourcen, k\u00f6nnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer FEP die chemischen und biologischen Wirkungen niederenergetisch beschleunigter Elektronen zur anwendungsspezifischen Prozessentwicklung nutzen.

Als ambitioniertes Ziel hat sich Deutschland mit dem Klimaschutzgesetz zur Klimaneutralit\u00e4t bis 2045 und zur Einsparung von Treibhausgasemissionen verpflichtet, was gleichzeitig eine enorme Herausforderung f\u00fcr die Industrie bedeutet. Der Bausektor ist einer der gr\u00f6\u00dften Wirtschaftssektoren weltweilt, weshalb klimaneutrales und zirkul\u00e4res Bauen der Zukunft vielseitige Transformationen ben\u00f6tigt. Die Entwicklung neuer biobasierter und nachhaltiger Materialien zur dauerhaften Bindung von CO2<\/sub> ist ein Ansatzpunkt f\u00fcr Forschung und Entwicklung, mit dem sich Projektleiterin Dr. Ulla K\u00f6nig am Fraunhofer FEP in ihrer Gruppe Biokompatible Materialien besch\u00e4ftigt.<\/p>\n\n\n\n

Zement, das weltweit meistproduzierte Material \u00fcberhaupt, ist als Bindemittel in der Bauindustrie unverzichtbar, wobei der globale Zementverbrauch aufgrund der Bev\u00f6lkerungsentwicklung, der Urbanisierung und dem zunehmenden Infrastrukturausbau weiter zunimmt. Die Zementindustrie ist ein bedeutender Verursacher von Treibhausgasemissionen, weshalb Klimaneutralit\u00e4t in diesem Bereich nur durch alternative Herangehensweisen erreicht werden kann. Die Dekarbonisierung stellt hierbei eine vielversprechende Strategie dar, bei der die Entwicklung von CO2<\/sub>-reduzierten Zementen eine essenzielle Aufgabe sein wird.<\/p>\n\n\n\n

Am Fraunhofer FEP besch\u00e4ftigen sich die Forschenden der Gruppe Biokompatible Materialien in Kooperation mit dem institutseigenen biomedizinischen Servicelabor in intensiven Forschungsarbeiten mit der biogenen Materialentwicklung von sekund\u00e4rem Kalkstein mithilfe phototropher Mikroorganismen unter CO2<\/sub>-Verbrauch. Diese sind in der Lage, durch Photosynthese Kohlendioxid aus der Atmosph\u00e4re zu fixieren und umzuwandeln. Forschungsschwerpunkt ist dabei, den seit Milliarden Jahren in der Natur bestehenden Prozess der mikrobiologischen Kalksteinbildung gro\u00dftechnisch umsetzen zu k\u00f6nnen und dessen Produktivit\u00e4t zu verbessern, so dass in sp\u00e4teren Schritten emissionsarme Baustoffe produziert werden k\u00f6nnen, die CO2<\/sub> dauerhaft binden und dadurch nachhaltig zur Kreislaufwirtschaft beitragen.<\/p>\n\n\n\n

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Gruppenleiterin Dr. Ulla K\u00f6nig<\/strong> erl\u00e4utert dazu: \u201eDie Optimierung und Skalierbarkeit der biogenen Kalksteinsynthese basierend auf dem mikrobiellen Biomineralisierungsprozess spielt eine wesentliche Rolle f\u00fcr zuk\u00fcnftige gro\u00dftechnische Einsatzm\u00f6glichkeiten. Wir haben am Fraunhofer FEP deshalb die Optimierung der Biomineralisation phototropher Mikroorganismen mit einem neuartigen L\u00f6sungsansatz verkn\u00fcpft. Dazu nutzen wir das biostimulierende Potenzial der Elektronenstrahltechnologie. Wir erschlie\u00dfen die dosisabh\u00e4ngige biopositive Wirkung von niederenergetischen, nicht-thermischen Elektronenstrahlprozessen auf die Stoffwechselvorg\u00e4nge von phototrophen Mikroorganismen, um die biogene Kalksteinsynthese in seiner Effektivit\u00e4t und Wirtschaftlichkeit zu steigern.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Im Rahmen von Kooperationen k\u00f6nnen dann im n\u00e4chsten Entwicklungsschritt zirkul\u00e4re Herstellungsverfahren auch unter Recycling von Abfall- und Reststoffen nachhaltige, biobasierte Bau- und Konstruktionsmaterialien entwickelt werden. Auf der Messe BAU 2025 in M\u00fcnchen, vom 13. \u2013 17. Januar 2025, stellen die Wissenschaftler diese neuen Forschungsans\u00e4tze und weitere Perspektiven am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand vor und stehen f\u00fcr Diskussionen zu gemeinsamen Projektideen und Forschungsvorhaben zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n

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\"REAMODE<\/a>
REAMODE \u2013 Versuchsanlage zur Modifizierung von organischen Materialien mit beschleunigten Elektronen.
\u00a9 Fraunhofer FEP, Finn Hoyer<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Fraunhofer FEP auf der Messe BAU 2025<\/h3>\n\n\n\n

13. \u2013 17. Januar 2025
Messegel\u00e4nde M\u00fcnchen
Fraunhofer-Gemeinschaftsstand Halle C2, Stand Nr. 528<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend der Messe werden beim Fraunhofer FEP folgende Themen pr\u00e4sentiert:<\/strong><\/p>\n\n\n\n