Am Fraunhofer CBP wird durch die Bereitstellung von Infrastruktur und Technikums‐ und Pilotanlagen die Entwicklung und Skalierung von Prozessen ermöglicht und die Auslegung in industrierelevante Verfahren vorangetrieben. Mit dem vorhandenen Anlagenequipment können einzelne Prozessschritte der alternativen Rapsverarbeitung im Pilotmaßstab abgebildet werden. Das Zentrum stellt modular einsetzbare Prozesskapazitäten bis 10 m³ für biotechnologische und chemische Umsetzungen sowie verschiedenste Aufbereitungs- und Aufarbeitungstechniken bereit. Mit diesem flexibel einsetzbaren Bioraffineriekonzept können Rohstoffe wie pflanzliche Öle, Zellulose, Stärke oder Zucker aufbereitet und zu chemischen Produkten umgesetzt werden.
In das beantragte Vorhaben wird das CBP vor allem seine Kompetenzen in der Aufarbeitung und Separation von Stoffströmen nachwachsender Rohstoffe einbringen. Hierzu zählt neben der Entwicklung und Optimierung einzelner Verfahrensschritte im Labormaßstab, die Skalierung in Technikums‐ und Pilotanlagen sowie die Integration verschiedener Einzelprozess in ein Gesamtverfahren. Entwicklungsbegleitend können durch theoretische Betrachtungen und Prozesssimulation Verfahren optimiert, energetisch betrachtet und bilanziert werden. Zur Bewertung und Validierung der Produkte stehen offlineund online Analysemethoden wie GC (Gaschromatographie), HPLC (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie), MS (Massenspektrometrie) oder GPC (Gel‐Permeationschromatographie) zur Verfügung.
Beispielhaft sind die Übertragung von Synthesen auf Basis pflanzlicher Öle im Verbundvorhaben „Integrierte Bioproduktion Phase 2“ (FNR FKZ: 22010112), die Pilotierung der Fraktionierung von Lignozellulose und der stoffliche Nutzung der Komponenten im Verbundvorhaben „ Lignocellulose Bioraffinerie“ (FNR FZK: 22019209) und „Biomasse Aufschluss“ (BMBF FZK: 031A069 D), das Scale‐up eines Aufarbeitungsverfahrens zur Isolierung von Phytosterolen aus Tallharzseifen im Verbundvorhaben „PhytoZell“ (BMBF FKZ: 031A073A), die Verfahrensentwicklung zur Gewinnung von Wertsoffen aus der Torrefizierung von lignocellosehaltigen Biomassen im EU‐Projekt SteamBio (EU‐Horizon 2020 FZK: 636865) sowie das schon genannte Verbundprojekt „Entwicklung von Aufschlussverfahren zur Gewinnung hochwertiger Produkte aus Raps ‐ Rapsauschluss“ (I‐Bank Sachsen‐Anhalt FKZ: 1304/00101) [44] [45] [46][47]. Zur bestehenden Anlagentechnik zählt unter anderem eine Pilotanlage für den Aufschluss und die Fraktionierung von Lignozellulose für die stoffliche Nutzung der Komponenten Zellulose, Hemizellulosen und Lignin, deren Nutzung zur Skalierung der Rapsschalen‐Aufarbeitung in Betracht gezogen werden kann. Weitere Technikums‐ und Pilotanlagen stehen am CBP für Fragestellungen der mechanischen Verfahrenstechnik, wie Homogenisator, verschiedene Separatoren und Anlagen zur Filtration und Membranfiltration zur Abtrennung von Biomasse, zur Verfügung. Verdampfer‐ und Destillations‐einheiten zur Aufarbeitung unter atmosphärischem Druck und im Vakuum bis zu 350°C mit Kapazitäten von 1 l/h bis 80 l/h sowie Extraktionsanlagen zur Flüssig‐Flüssig‐Extraktion unter atmosphärischen Bedingungen und unter Hochdruck mit flüssigem Propan und überkritischen Kohlenstoffdioxid ermöglichen die Anwendung thermischer Trennverfahren zur Abtrennung von Öl‐ und Wertstoffphasen sowie zur Wiedergewinnung des Ethanols.