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Research

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Die Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen besitzt das Gütesiegel des FTMV für eine hohe Qualität in Forschung, Lehre und Organisation.

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Aktuelle Forschungsprojekte an der Fakultät BCI

 

Kurztitel

Beschreibung

Informationen zum Projekt

 ad2018zoom in

ENPRO-SMekT

Energieeffizienz und Prozessbeschleunigung für die Chemische Industrie -
Trennverfahren mit effizienten und intelligenten Apparaten (TeiA)
 

TeiA ist ein Teilvorhaben des Projektverbundes ENPRO 2.0, welches aus ENPRO hervorgeht. Im Rahmen dieses Teilvorhabens werden kontinuierlich betriebene Kristallisations- und Extraktionsapparate untersucht und charakterisiert. Die kontinuierliche Betriebsweise dieser Apparate ermöglicht energetisch günstigere Prozesse zu entwickeln, als die bisher eingesetzten Batchverfahren.

Zudem soll durch die Modularisierung der Apparate eine Verkürzung der Produkteinführungszeit (time-to-market) erreicht werden. Hierzu werden für die einzelnen Apparate die Betriebsfenster charakterisiert und für unterschiedliche Stoffsysteme getestet. Eine modulare Automatisierung, die Einbindung intelligenter Sensoren und elektronischer Datenverarbeitung soll zukünftig in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt ORCA eine effiziente und intelligente Verschaltung sowie die optimale Adaption einzelner Module ermöglichen.

 

KontaktProf. Dr. Norbert Kockmann

Professur:Arbeitsgruppe Apparatedesign

Auftraggeber:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Projektträger Jülich (PTJ)

Partner:

Merck KGaA
KROHNE Innovation GmbH
NORMAG
qonqave GmbH
Ruhr-Universität Bochum, EST und FVT
TU Dortmund, APT und AD

Laufzeit:

01.01.2018 -  31.12.2020

projekt nettzoom in LignaSyn

Biobased Lignan Synthesis Platform – Entwicklung einer modularen Plattform zur effizienten, biobasierten und maßgeschneiderten Synthese von Lignanen

Lignane sind Naturstoffe aus dem Shikimisäure Biosyntheseweg, die in vielen Pflanzen gebildet werden. Lignane können zur Synthese neuer Medikamente und als Ernährungszusätze genutzt werden. Die Isolation aus (teils bedrohten) Pflanzen ist ineffizient, die chemische Synthese komplex. LignaSyns Ziel ist, durch neue rekombinante Multienzymkaskaden in mikrobiellen GRAS-Stämmen eine stabile, effiziente und nachhaltige Lignanproduktion aus nachwachsenden Rohstoffen zu ermöglichen.

Kontakt: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

Professur:Lehrstuhl Bioprozesstechnik

Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Partner: RWTH Aachen, HHU Düsseldorf, Phytowelt Greentechnologies GmbH- R&D Facility

Laufzeit: 01.09.2017 bis 31.08.2020

Links: https://biooekonomie.de/foerderprojekt/massgeschneiderte-inhaltsstoffe-verbundvorhaben-lignasyn-entwicklung-einer-1

prodigylogo neuzoom in PRODIGY

Process-directed drug generation in yeast (Prozess-gerichtete Produktion von Wirkstoffen in Hefe).

Das Vorhaben adressiert die Entwicklung eines neuartigen biologischen Chassis für die Produktion medizinisch relevanter Naturstoffe. Hierfür soll eine Hefe erzeugt werden, die ein geeignetes Wirtssystem für die Produktion von Polyketiden und nichtribosomalen Peptiden darstellt. Bislang sind viele dieser Verbindungen nur über ihre natürlichen Produzenten zugänglich. Deren Wachstums- und Produktbildungskinetiken genügen jedoch nur selten industriellen Ansprüchen.Die Hefe wird im Rahmen einer integrierten Prozessentwicklung unter Berücksichtigung prozess-technischer, biotechnologischer und ökonomischer Gesichtspunkte generiert.

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Beteiligte Lehrstühle

Lehrstuhl Bioprozesstechnik

Lehrstuhl Technische Biochemie

Arbeitsgruppe Technische Biologie (Koordination)
Auftraggeber

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Projektträger Jülich (PTJ)
Partner

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Lead Discovery Center GmbH
Laufzeit 01.10.2017 – 30.09.2020
Links  
 
ad projekt1zoom in

Gerührt-pulsierte Extraktionskolonnen

Charakterisierung und Scale-up der Transportvorgänge in miniaturisierten, gerührt-pulsierten Extraktionskolonnen.
Durch den Einsatz von miniaturisierten Extraktionskolonnen können kontinuierliche, mehrstufige Extraktionsprozesse bereits im Labormaßstab untersucht werden. In der AG Apparate Design wurde zu diesem Zweck eine gerührt-pulsierte Kolonne mit einem Innendurchmesser von 15 mm entwickelt. Ziel des Projektes ist es, Hydrodynamik und Stofftransport in dieser Kolonne systematisch zu untersuchen und anschließend gerührt-pulsierte Kolonnen mit größeren Durchmessern zu entwerfen.

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Professur Arbeitsgruppe Apparatedesign
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Partner  
Laufzeit ab 01.05.2015
Links  
 thermo projekt1zoom in

Ionische Flüssigkeiten bei enzymatischen Reaktionen

Thermodynamisches Gleichgewicht enzymkatalysierter Reaktionen und Stabilität von Enzymen unter Einfluss von Ionischen Flüssigkeiten.
Der Umsatz enzymkatalysierter Reaktionen ist oft durch die Thermodynamik limitiert, z.B. durch Löslichkeit oder Reaktionsgleichgewicht. Durch Ionische Flüssigkeiten (ILs) im Reaktionsmedium können Substrat­löslichkeit und Reaktionsgleichgewichte beeinflusst werden. Weiterhin kann durch ILs im Reaktionsmedium die Enzymstabilität erhöht werden. Durch diese Einflüsse können Umsätze verbessert und Prozessfenster erweitert werden. Dieses Projekt untersucht diese IL-Einflüsse auf relevante Reaktionen.
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Professur Lehrstuhl Thermodynamik
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Partner Prof. Dr. Roland Winter; Physikalische Chemie;
TU Dortmund
Laufzeit 36 Monate
Links http://www.th.bci.tu-dortmund.de/cms/de/Mitarbeiter/Doktoranden/Voges.html
 fsv projekt1zoom in Simulation des Rundungsprozesses Beschreibung der Mechanismen in der Herstellung kugelförmiger Granulatpartikel durch Sphäronisation.
Die Herstellung kugelförmiger Granulatpartikel (Pellets) besitzt große Bedeutung für pharmazeutische Anwendungen. Im Rahmen dieses Projektes soll der Prozess systematisch, physikalisch beleuchtet werden. Dabei spielt die Wechselwirkung der Partikel während des Rundungsprozesses eine wichtige Rolle. Letztendlich soll es möglich sein, den Rundungsprozess zu modellieren, um den Zusammenhang zwischen Materialeigenschaften, Prozessbedingungen und Produktqualität herzustellen.
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Professur Lehrstuhl Feststoffverfahrenstechnik
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Partner TU Kaiserslautern
Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Gottlieb-Daimler-Straße 44 67663 Kaiserslautern
Deutschland
Laufzeit 15.06.2014 - 14.06.2017
Links  
 tc projekt1zoom in Hydroformylierung und Hydroesterifizierung Übergangsmetallkatalysierte Hydroformylierung und Hydroesterifizierung petro- und oleochemischer Edukte mit temperaturgesteuerter Katalysatorabtrennung in Gas/flüssig/Flüssig-Systemen

Der Sonderforschungsbereich Transregio 63 (InPROMPT;
2. Förderperiode 2014-2017) beschäftigt sich mit der Entwicklung integrierter chemischer Prozesse in Flüssig-Mehrphasensystemen. Das Teilprojekt A1 wird am Lehrstuhl Technische Chemie bearbeitet und untersucht die Carbonylierung von langkettigen Olefinen/ Fettstoffen. Der Fokus der Forschung liegt dabei auf der Abtrennung der Homogenkatalysatoren mittels temperaturgesteuerter Flüssig/Flüssig-Zweiphasensysteme und auf dem Design neuer Tandem­reak­tionen zur Synthese linear (bi)funktionalisierter Produkte.

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Professur Lehrstuhl Technische Chemie
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Sonderforschungsbereich/Transregio 63: Integrierte chemische Prozesse in flüssigen Mehrphasensystemen
Partner Lehrstühle DYN, FVT und TH in der Fakultät BCI, TU Berlin, Universität und MPI Magdeburg
Laufzeit Januar 2014 bis Dezember 2017
Links  
 tc projekt2zoom in Miniplant „Thermomorphe Systeme“ Kontinuierliche Hydroformylierung und Hydroesterifizierung petro- und oleochemischer Edukte in thermomorphen Lösungsmittelsystemen (TMS) mit hocheffizienter Katalysatorrückführung in einer kontinuierlich betriebenen Miniplant.

Der Sonderforschungsbereich Transregio 63 (InPROMPT;
2. Förderperiode 2014-2017) beschäftigt sich mit der Entwicklung integrierter chemischer Prozesse in Flüssig-Mehrphasensystemen. Das Teilprojekt B5 wird am Lehrstuhl Technische Chemie bearbeitet und untersucht das Recycling homogener Rhodium-Katalysatoren für die Hydroformylierung langkettiger Olefine. Anwendung finden hierbei thermomorphe Mehrkomponenten Lösungsmittelsysteme und die organophile Nanofiltration, mit dem Ziel Reaktion und Trennung in einem möglichst effizienten Miniplantprozess technisch miteinander zu verknüpfen.

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Professur Lehrstuhl Technische Chemie
Lehrstuhl Fluidverfahrenstechnik
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Sonderforschungsbereich/Transregio 63: Integrierte chemische Prozesse in flüssigen Mehrphasensystemen
Partner Lehrstühle DYN und TH in der Fakultät BCI, TU Berlin, Universität und MPI Magdeburg
Laufzeit Januar 2014 bis Dezember 2017
Links  
bild interactzoom in INTERACT Innovative Enzymes and Polyionic-Liquids (PILs) Based Membranes as CO2 Capture Technology.

Um eine signifikante Steigerung der Energieeffizienz der CO2- Abtrennung aus Rauchgasen zu erreichen wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt. Hierzu werden innovative Materialien für Membranen und Lösemittelsysteme mit Biokatalysatoren entwickelt und in Kombination mit klassischen und innovativen Trennverfahren untersucht. Das Potential der innovativen Trennprozesse wird basierend auf detaillierten Modellierungen anhand von techno-ökonomischen Bewertungen und Ökoanalysen (L Apply CA) quantifiziert.

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Professur Lehrstuhl Fluidverfahrenstechnik
Auftraggeber Europäische Kommission
(FP7 Programm,
Thema: ENERGY.2013.5.1.2.)
Partner Danmarks Tekniske Universitet, Katholieke Universiteit Leuven, Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk, Fundacion Cidetec, Solvionic SA, Stiftelsen Sintef, Supren GmbH, Fundacion Prodintex, Novozymes North America Inc. and Novozymes A/S
Laufzeit 01.09.2014 - 28.02.2017
Links http://interact-co2.eu/
th polymerformulierungen1zoom in Wirkstoff/Polymer-Formulierungen Stabilisierung amorpher Wirkstoffe in polymerbasierten Formulierungen.

Viele neu entwickelte pharmazeutische Wirkstoffe sind schlecht wasserlöslich und können nicht vom Körper aufgenommen werden. Durch Einbettung der Wirkstoffe in eine Polymermatrix wird die Wasserlöslichkeit erhöht. Ziel des Projektes ist die thermodynamische Bewertung der Langzeit-Lagerstabilität solcher Formulierungen hinsichtlich auftretender Entmischungen und der Bildung von Kristallen. Der Einfluss von Luftfeuchtigkeit und unterschiedlicher Polymere auf diese Phänomene werden betrachtet.

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Professur Lehrstuhl Thermodynamik
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Partner Prof. Dr. Irina Smirnova, Institut für Thermische Verfahrenstechnik,
Prof. Dr. Sabine Enders, Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik, Karlsruher Institut für Technologie
Laufzeit 36 Monate
Links http://www.th.bci.tu-dortmund.de/cms/de/Mitarbeiter/Doktoranden/Luebbert.html
invite forschungsprojektzoom in SFB TR 63-Inprompt Integrierte Chemische Reaktionen in flüssigen Mehrphasensystemen.

Der Sonderforschungsbereich befasst sich mit der Nutzung von Mehrkomponenten-Lösungsmittelsystemen mit steuerbaren Eigenschaften zur Durchführung chemischer Prozesse mit flüssigen Mehrphasensystemen. Für diese Prozessentwicklung werden ein Bottom-Up-Ansatz und ein Top-Down-Lösungsansatz miteinander kombiniert und umgesetzt. Dieser Lösungsansatz wird an Hand der Hydroformylierung, bzw. Hydroesterifizierung von langkettigen Olefinen und Oleoverbindungen als Modellreaktionen untersucht.

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(Standortsprecher)
Professur Lehrstuhl Fluidverfahrenstechnik
Auftraggeber Deutsche Forschungsgemeinschaft
Partner

TU Berlin, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Laufzeit 01.01.2010 - 31.12.2017
Links

http://www.inprompt.tu-berlin.de/index.php?id=17&L=1

apt projekt1zoom in

MySterI

Novel industrial bioprocesses for production of key valuable steroid precursors from phytosterol.
Das Projekt verfolgt das Ziel einen effektiven und ökonomischen Gesamtprozess für die fermentative Biokonversion von Phytosterolen zu Steroiden und Steroid-Vorstufen durch Mycobacterium spec. zu entwickeln. Gegenstand der Forschung sind die Identifizierung der Schlüsselgene zur Phytosterolumsetzung, die Entwicklung von “genetic engineering tools” zur Konstruktion verschiedener Mycobacterium-Stämme, die Fermentationsoptimierung und die Downstream-Prozess-Entwicklung zur Aufreinigung der Steroide.

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Professur Lehrstuhl Anlagen- und Prozesstechnik
Auftraggeber ERA IB 2
(FP7 Programm, EIB.12.010)
Partner Dr. C. Barreiro, Dr. M. Donova, Prof. Dr. M. Smith, Dr. J. L. Barredo, H. Sletta
Laufzeit 01.03.2013 - 31.09.2016
Links http://www.era-ib.net/mysteri-0
 

 

 

 

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