BRAIN und Südzucker kooperieren bei der stofflichen Nutzung von CO₂ durch Mikroorganismen

Die BRAIN AG (ISIN DE0005203947 / WKN 520394), ein in Europa führendes Bioökonomie-Unternehmen, und der EU-weit größte Zuckerproduzent, die Südzucker AG (ISIN DE0007297004 / WKN 729700), intensivieren ihre Kooperation auf dem Gebiet der mikrobiellen Kohlendioxid-Verwertung.

Die Kooperation, welche als Teil der strategischen Allianz ZeroCarb FP partiell vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) co-finanziert wird, hat das Ziel, den industriellen Nebenstrom CO₂ mittels optimierter Plattformorganismen einer Vielzahl interessanter Zwischenprodukte zuzuführen. In der Phase 1 der Allianz wurde ein zweistufiger Prozess erfolgreich im Labormaßstab entwickelt. Die beiden Partner haben aufgrund der guten Resultate nun einen Antrag auf weitergehende Förderung beim BMBF eingereicht, um in der Phase 2 der strategischen Allianz ZeroCarb FP an der CO₂ emittierenden Bioethanol-Anlage in Zeitz einen Scale Up in eine Technikumsanlage zu realisieren.

Die Etablierung nachhaltiger Prozesse und die Nutzung von Nebenströmen zur Erreichung einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft ist das zentrale Streben der Bioökonomie. Schon seit vielen Jahren verfolgt die Südzucker Programme, bei denen unter Nutzung von industriellen Nebenströmen Kuppelprodukte entstehen, die den Wirkungsgrad von Produktionsanlagen verbessern helfen. Der Technologiepartner BRAIN hat in der Vergangenheit bereits die Optimierung verschiedener biotechnologischen Prozesse der Südzucker, u.a. den Produktionsprozess von Palatinose™, begleitet.

Aktuell verfolgen die beiden Partner das Ziel, das bei der Herstellung von Bioethanol entstehende CO₂ einer stofflichen Nutzung zuzuführen. Die aus CO₂ entstehenden Zwischenprodukte, darunter u.a. Mono- oder Dicarbonsäuren, können dabei als Spezialitäten-Produkte der bislang von fossilen Rohstoffen abhängigen Bioplastikindustrie zugeführt werden.

„Schon seit vielen Jahren ist die Südzucker AG bestrebt, ihre Produktionsprozesse hinsichtlich Ausbeute und Energieeffizienz möglichst nachhaltig zu gestalten. Auch bei der Nutzung von kohlenstoffhaltigen Nebenströmen haben wir bereits viele Erfolge erzielen können, “ stellt Dr. Wolfgang Wach, Leiter der Abteilung Biotechnologie in der Zentralabteilung Forschung, Entwicklung und Service (ZAFES) der Südzucker, fest. „Die Kooperation mit BRAIN ergänzt in hervorragender Weise unsere eigenen Forschungsaktivitäten in dem Bereich der stofflichen Nutzung von CO₂. Ein Projekt mit Algen als CO₂-Verwerter konnte in diesem Zusammenhang gerade erfolgreich abgeschlossen werden.“

„Durch die Zusammenarbeit mit der BRAIN AG wollen wir die stoffliche Nutzung von Nebenströmen in unseren industriellen Prozessen auf eine breitere Basis stellen. Die ersten, bereits viel versprechenden Ergebnisse bei der mikrobiellen Nutzung des CO₂ aus Bioethanol-Anlagen bestätigen, dass wir zusammen mit unserem strategischen Partner BRAIN unsere Ziele erreichen werden“, sagt Edda Höfer, Projektleiterin in der ZAFES bei Südzucker.

„Wir freuen uns, dass wir bei der Nutzung von CO₂ als Wertstoff die ersten Meilensteine innerhalb unserer Kooperation erreichen konnten. Auf Basis des erfolgreich etablierten Laborverfahrens wollen wir nun zusammen mit unserem strategischen Partner Südzucker in der Phase 2 der ZeroCarbFP eine erste Technikumsanlage an der bestehenden Bioethanol-Produktionsanlage in Zeitz etablieren und so Wege für eine nachhaltige stoffliche Nutzung von Nebenströmen legen“, sagt Dr. Jürgen Eck, CEO der BRAIN AG. „Wir sehen darüber hinaus das Potential, die gemeinsam mit unserem Partner entwickelte Technologie auch in anderen Prozessen, bei denen CO₂ emittiert wird, einzusetzen und so einer breiten industriellen Nutzung zuzuführen. Die Mikroorganismen sind genügsam und können sich unterschiedlichen CO₂-Quellen sehr gut anpassen.“

„Mit dem hier in der Kooperation etablierten zweistufigen Verfahren der stofflichen CO₂-Verwertung ist uns ein großer Durchbruch gelungen. Die im Vergleich zu alternativen Prozessen niedrige Temperatur des CO₂ Gases ermöglicht eine deutlich effektivere Substratbereitstellung und entsprechend hohe CO₂-Fixierungsraten der Mikroorganismen der ersten Stufe konnten erreicht werden“, stellt Dr. Jörg Mampel, Projektleiter und Mikrobiologe der BRAIN, fest. „In der zweiten Stufe konnten wir durch die Einbindung eines Plattformorganismus unserem Partner Südzucker ein ganzes Portfolio von interessanten Produkt-Kandidaten ermöglichen. Dass es uns gelungen ist, den Laborprozess in so kurzer Zeit zu etablieren, freut uns bei BRAIN sehr!“

Optimierung des Fermentationsprozesses zur biotechnologischen Herstellung von Mono- und Dicarbonsäuren aus kohlenstoffhaltigen industriellen Abfallströmen. © BRAIN AG, Zwingenberg

BioEthanol Produktionsanlage der CropEnergies AG in Zeitz, ein Tochterunternehmen der Südzucker: Das bei der Herstellung von BioEthanol entstehende CO2 soll mikrobiell gebunden und zu Mono-und Dicarbonsäuren umgewandelt werden. © Südzucker AG, Mannheim

Source: Brain AG, Pressemitteilung, 2016-04-13.