Zusammenfassung

Zellulosefasern werden häufig in der Textil-, Material- und Papierindustrie verwendet. Für ihre Herstellung sind zumeist komplexe Prozesse notwendig, die viel Energie und große Mengen an Wasser benötigen, was die Nachhaltigkeit dieser Prozesse negativ beeinflusst. Die auf dem Markt erhältlichen Cellulosefasern werden häufig mittels harscher mechanisch-chemischen Verfahren oder durch Steam-explosion hergestellt. Dies führt oft zu Fasern mit einem wenig kontrollierbaren Polymerisationsgrad. Sie können mit aggressiven Chemikalien beschichtet sein und  ihr Wasserrückhaltevermögen kann nur wenig angepasst werden. Dies hat direkte Folgen für die Qualität des Endprodukts. Eine der Hauptursachen für diese Herausforderung ist die Komplexität und Variabilität der pflanzlichen Faserrohstoffe. Um dieser Komplexität Rechnung zu tragen und gleichzeitig die Eigenschaften des Endprodukts zu kontrollieren, werden wir in diesem Projekt einen alternativen, auf Enzymbiotechnologie basierenden Ansatz entwickeln, der das einzigartige Fachwissen dreier wissenschaftlicher Disziplinen vereint, experimentelle Arbeiten, Rechnergestütze Modellierung und Simulation und Produktionsprozesse und Innovation. Mit Hilfe eines systembiologischen Ansatzes und zweier verschiedener Modellierungsverfahren gestützt durch quantitative experimentelle Daten sollen neue Werkzeuge zur Faserprozessierung entwickelt und angewendet werden. Mit Hilfe dieser Werkzeuge werden pflanzliche Fasern so modifiziert um gezielt physikalische Eigenschaften wie das Wasserrückhaltevermögen zu beeinflussen. Durch diesen einzigartigen multidisziplinären Ansatzes sind wir in der Lage, sowohl grundlegende Forschungsfragen als auch gezielte bioökonomische Herausforderungen zu lösen. Darüberhinaus werden wir den Markt für die Produkte, die aus diesem nachhaltigen alternativen Ansatz hervorgehen, anhand der Verbraucherakzeptanz bewerten.

BOOST FUND 2.0 Projektleiter

Dr. Adélaïde Raguin
Institut für Computergestützte Zellbiologie
HHU Düsseldorf
email: Adelaide.Raguin[at]hhu.de

Partner

Prof. Dr. Ulrich Schurr, Dr. Holger Klose, Dr. Philipp Grande,  IBG-2 – Pflanzenwissenschaften, Forschungszentrum Jülich mit Unterstützung von Prof. Henrike Heise, IBI-7– Strukturbiochemie, Forschungszentrum Jülich
Prof. Vlada B. Urlacher, Dr. Katja Koschorreck, IBC – Institut für Biochemie II, HHU Düsseldorf
Prof. Holger Gohlke, Pharmazeutische und Medizinische Chemie, HHU Düsseldorf und IBG 4 – Bioinformatik, Forschungszentrum Jülich
Prof. Martin Lercher, Dr. Adélaïde Raguin, Institut für Computergestützte Zellbiologie, HHU Düsseldorf
Prof. Thomas Gries, Dr. Sascha Schriever, Lukas Lechthaler, Justin Kühn, Institut für Textiltechnik, RWTH Aachen
Prof. Monika Hartmann, Janine Macht, Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik, Universität Bonn
 

Projektlaufzeit

01.01.2024 - 31.12.2026

Förderung

OptiCellu ist Teil des NRW-Strategieprojekts BioSC und wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.