"Circular Bioeconomy" als Credo
Die Entwicklung und Begleitung regionaler, nachhaltiger Upcycling-Konzepte aus Reststoffen – von der ersten Idee bis zum produktionsreifen Produkt – ist die Mission innerhalb der Forschungsaktivitäten bei FRENVI. Damit unterstützen wir die Abkehr von der linearen, fossilen Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen, biobasierten und kreislauffähigen Bioökonomie (Circular Bioeconomy) von der Forschung in die Praxis. Besonders wichtig dabei ist, dass kein Abfall mehr entstehen muss. Es kann alles zu wertbringenden Produkten und Angeboten veredelt werden – FRENVIs Waste-to-Value-Ansatz. Nur so ist ein verantwortlicher Umgang mit den Ressourcen unserer Erde möglich.
Wir beschäftigen uns dabei mit der Frage, wie aus organischen Nebenproduktströmen und Reststoffen aus der Getränke- und Lebensmittelindustrie durch Upcycling wieder Wertstoffe werden – und diese im Idealfall sogar einer höheren Wertschöpfungsstufe zugeführt werden können. Wertvolle Faserstoffe sollen nicht direkt thermisch, sondern in innovativen Kaskadensystemen im Idealfall mehrfach verwendet werden, um biogene (und fossil-basierte) Ressourcen nachhaltig zu schonen. Erst wenn eine
Rückführung in den Lebensmittelkreislauf und eine stoffliche Nutzung nicht mehr möglich ist, ist die thermische Verwertung oder Kompostierung eine gewünschte End-of-Life-Lösung zur Gewinnung von Energie, Nährstoffen und Kultursubstraten.
Im Zentrum von FRENVIs Forschungsaktivitäten steht das selbst entwickelte CTC3DF-Verfahren, das industriell skalierbar primäre und sekundäre Fasermaterialien in Form bringt.
Aktuell forschen wir in mehreren Innovations- und Entwicklungsprojekten an hochfeuchten industriellen Reststoffen, die nahtlos in das CTC3DF-Verfahren integriert werden könnten, ohne diese zuvor energie- und kostenintensiv trocknen zu müssen:
1. DigiBioRaff
„Digitalisierung von Bioraffineriekonzepten für die kaskadische Nutzung von biogenen Seitenströmen der Bierindustrie“
(Dezember 2022 – Juni 2024)
Förderung: ca. 400.000€ (Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg)
Partner: Hochschule Biberach (Prof. Heike Frühwirth)
Im Kontext von Brauereien untersucht FRENVIs Forscherteam die kaskadische Nutzung von Biertreber nach dem Extraktionsprozess zu Beginn des Bierbrauens zusammen mit der Verfahrenstechnikerin Professor Heike Frühwirth aus dem Fachgebiet „Industrielle Biotechnologie“ unseres akademischen Partners Hochschule Biberach.
Was wenige wissen: Biertreber ist mit geschätzt 1,7 Mio. Tonnen das größte biobasierte Reststoffvolumen in Deutschland. Weder für eine thermische Verwertung noch als Tierfutter ist Biertreber optimal geeignet.
In einem zweistufigen, wasserbasierten Verfahren extrahieren wir zunächst u.a. vorhandene Mineralstoffe. Die restlichen Fasermaterialien werden zu 3D-geformten Geschirrlösungen veredelt. Vollkommen biobasiertes und natürlich kompostierbares Besteck, Becher und Teller. Die zuvor gewonnenen Mineralstoffe bilden in speziellen Reaktoren die Grundlage für die Anzucht von Spirulina-Algen, die sich in der pharmazeutischen Industrie großer Nachfrage erfreuen.
Der Biertreber wird somit mehrfach und optimal in Kaskaden genutzt: Bier und Spirulina-Algen für die menschliche Ernährung, biobasierte Geschirrprodukte als nachhaltige Alternative zu Einwegverpackungen – und zuletzt als Tierfutter oder Energielieferant.
2. TeeBau
Biobasierte klimaneutrale Dämmlösungen aus Teetreber für das Bauwesen
(Oktober 2023 – Dezember 2024)
Förderung: ca. 1.500.000€ durch „BIPL Innovation“
sind wir Projektträger VDI/VDE, Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg)
Partner:
Universität Hohenheim (Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe, Prof. Andrea Kruse), bwcon gGmbH und Vision Domes
Das neueste Greentech-Forschungsprojekt zielt auf eine umweltschonende Herstellung biobasierter, natürlicher Dämmstoffe aus Teetreber für den Bausektor ab.
Gemeinsam mit den Projektpartnern Vision Domes GmbH, bwcon research gGmbH und der Universität Hohenheim analysiert FRENVI seit Oktober 2023, inwieweit Teeblätter aus industriellen Extraktionsprozessen (zum Beispiel für die Produktion von Eistee) für die Herstellung von nachhaltigen und vollständig biobasierten Dämm-Materialien geeignet sind. Aktuelle wissenschaftliche Studien versprechen ausgezeichnete akustische und thermische Dämmungseigenschaften von Teeblattfasern.
Die zu entwickelnden, biobasierten Dämmstoffprodukte wären nicht nur ressourcen- und umweltschonend bei der Herstellung und würden den Energieverbrauch in Gebäuden reduzieren, sondern auch aktiv zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beitragen. Sie binden mehr CO2 im Produkt, als sie bei der Herstellung über den gesamten Lebenszyklus hinweg verbrauchen. Und wie wir wissen, ist die Klimakrise einer der größten Herausforderungen unserer Zeit. Allein der Gebäudesektor emittierte im Jahr 2019 38 % der weltweiten Emissionen (CO2-Äquivalente) für die Herstellung von Baustoffen.
Somit markiert dieses Forschungsprojekt einen bedeutenden Schritt in Richtung einer zirkulären und klimafreundlichen Baustoffindustrie.
3. Seegras & Algen als marine Faserrohstoffe
(August 2023 – Juli 2025)
Ab Sommer 2024 wird FRENVI bislang wenig beachtete marine Fasermaterialien auf ihre Eignung im CTC3DF-Produktionsverfahren untersuchen: Seegras und Algen.
Die daraus resultierenden, naturbasierten Verpackungs- und Geschirrlösungen wie z.B. Verpackungen und Becher, ersetzen Plastiklösungen, wären natürlich kompostierbar und würden im Meer wieder in die Ursprungsbestandteile zerfallen – eine umwelt- und klimafreundliche Lösung für die Küstenwirtschaft.
Darüber hinaus arbeiten wir auch noch an anderen, bisher ungenutzten biobasierten Umlenkungspotenzialen.
Für interessierte Industriepartner oder innovative Startups: Sollten Sie konkret
- an einem der obigen Produkte geschäftliches Interesse haben,
- eine neue Idee für ein Produkt aus Fasermaterialien haben oder
- nach einer Produktidee für ein großes Reststoffaufkommen suchen,
dann kommen Sie gerne direkt auf uns zu.
Für alle, die die kreislauforientierte Bioökonomie anderweitig aktiv mitgestalten wollen, können auch auf unser Know-How
und breites Dienstleistungsspektrum im Bereich Forschung gerne zurückgreifen:
- Förderberatung
- Lebenszyklusanalysen nach aktuellen wissenschaftlichen Standards und ISO-Normen
- Biomassecharakterisierung und Analytik von Ausgangsstoffen, Produkten und Nebenströmen
- Konzeptentwicklung zur Rohstoffdiversifizierung
- Planung und Management von Forschungsprojekten
Markus Götz
Head of Research & Development
Mit FRENVI haben Sie junge, aber erfahrene Greentech-Experten mit einem vielfältigen Netzwerk an der Hand.
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Dann freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme.