Unsere Aktivitäten

BIOS ist auf dem Weg - 28.11.2022

BIOS: Der bio-intelligente DBTL-Zyklus, ein wichtiger Katalysator für den industriellen Wandel hin zu einer nachhaltigen Bioproduktion‘ treibt die Industrie in Richtung einer biologischen Transformation voran.

Im Rahmen der Ausschreibung „Digital and Emerging Technologies“ fand am 5. und 6. Oktober 2022 in der Baden-Württemberg-Vertretung in Brüssel die Auftaktveranstaltung des europäischen Projekts BIOS statt (siehe Bild). BIOS hat offiziell am 1. Oktober begonnen und wird vier Jahre laufen. Neun Partner aus Wissenschaft und Industrie aus sechs europäischen Ländern unterstützen und treiben das Paradigma der „Biointelligenz“ voran: die Konvergenz von Biotechnologie, Informationstechnologie einschließlich KI und Automatisierungstechnik. Biointelligenz bildet den Kern von BIOS und beschleunigt die nachhaltige Herstellung neuartiger Feinchemikalien und Rohstoffe. BIOS wendet hybrides Lernen an, um die Informationen vollständig zu nutzen, die in den riesigen Mengen experimenteller Daten über Biorobotik automatisiert erzeugt werden. Das Projekt bringt Experten aus den Bereichen Molekular- und Synthetische Biologie, System-Stoffwechseltechnik, Mikrobiologie, Bioverfahrenstechnik, Chemie und Ökobilanzierung zusammen. 

Das engagierte Team hat ein gemeinsames Ziel: die derzeitigen fossilen durch nachhaltige mikrobielle Prozesse mit Hilfe biointelligenter Technologien zu ersetzen. Die Fortschritte von BIOS werden kontinuierlich über unterschiedliche Kanäle veröffentlicht. 

*https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/portal/sreen/opportunities/topic-details/horizon-cl4-2021-digital-emerging-01-27 

© Christopher Hardt / LifeGlimmer GmbH

„Erprobung einer biointelligenten Wasserstoffproduktion mit Evonik“ - 22.11.2022

Beim Projekt SmartBioH2-BW soll eine Bioraffinerie in die bestehende Industrieumgebung der Evonik Operations GmbH in Rheinfelden integriert werden, um Biowasserstoff und biobasierte Wertstoffe im industriellen Maßstab zu produzieren – unter Nutzung von dort anfallenden industriellen Abwasser- und Reststoffströmen.

Wasserstoff (H2) gilt als Schlüsselelement der Energiewende. Es ist nicht nur als Energieträger einsetzbar, zum Beispiel als Kraftstoff für Flugzeuge und Schiffe, zur Befeuerung von Brennöfen oder für die Erzeugung von Strom und Wärme in Brennstoffzellen, sondern auch als Rohstoff für die Chemieindustrie. Deutschland setzt im Rahmen seiner nationalen Wasserstoffstrategie vor allem auf grünen Wasserstoff, der mittels Elektrolyse aus Wasser und erneuerbarer Energie gewonnen wird. Doch auch mit biotechnologischen Verfahren lässt sich Wasserstoff ohne den Einsatz fossiler Energieträger herstellen. Verfahren mit photosynthetisch wachsenden, Wasserstoff produzierenden Purpurbakterien oder Mikroalgen werden seit langer Zeit untersucht. Im größeren Maßstab umgesetzt wurden die Verfahren zur Herstellung von Biowasserstoff bisher nicht.

Mit dem Prozess der Photosynthese, bekannt vor allem von den Pflanzen, nutzen Organismen Lichtenergie, um Wasser und Kohlenstoffdioxid aus der Luft in Zucker, also eine energiereiche chemische Kohlenstoffverbindung, umzuwandeln. Purpurbakterien und Mikroalgen setzen dabei Wasserstoff frei. Forschungsarbeiten zur biotechnologischen Erzeugung von Wasserstoff konzentrieren sich darauf, den Stoffwechsel der Mikroben oder die Kulturbedingungen für die Mikroalgen so zu verändern bzw. anzupassen, dass die Organismen möglichst viel Wasserstoff produzieren und eine wirtschaftliche Herstellung möglich wird. Eine Herausforderung dabei ist zudem die Limitierung der Lichtversorgung der Purpurbakterien in Anlagen, die über den Labormaßstab hinausgehen.

Weitere Informationen unter: https://um.baden-wuerttemberg.de/biooekonomie-bio-ab-cycling

© Rafael Krotz / Fraunhofer IGB

„Biointelligente Lösungen für kreislauffähige Nahrungsmittelketten“ - 02.11.2022

Aus dem Forschungsnetzwerk des #Biointelligenz e.V. hat die Universität Hohenheim am 10. Oktober 2022 einen Workshop zum Thema „Biointelligente Lösungen für kreislauffähige Nahrungsmittelketten“ durchgeführt. Die sieben Vortragenden diskutierten mit den 16 Teilnehmern u.a. Anknüpfungspunkte zu den Themen 3D/4D Food Printing, Aromachemie, Food Informatics und KI in der Agrartechnik. Neben neuen kollaborativen Forschungsideen rund um das Thema 3D Food Printing (inspiriert aus den konkreten Praxisanfragen der Teilnehmenden) und dem Knüpfen neuer Kontakte, gab es viel positives Feedback für die Referent:innen aufgrund der toll aufbereitenden und spannenden Einblicke in die verschiedensten Themen der Biointelligenz. Weitere Workshops in den Bedürfnisfeldern Wohnen, Energie, Konsum und Gesundheit folgen in Kürze.

Biointelligent Production Sensor to Measure Viral Activity (BioProS) - 19.10.2022

Am 1. Juli 2022 startete das Projekt „Biointelligent Production Sensor to Measure Viral Activity (BioProS)“. Das Projekt hat eine Laufzeit von 48 Monaten und umfasst sieben Partner aus fünf Ländern: Fraunhofer IPA und Fraunhofer IGB (Deutschland), Politecnico di Milano (Italien), Eberhard Karls Universität Tübingen (Deutschland), NecstGen (Niederlande), Elvesys (Frankreich), EurA AG (Deutschland) und BICO Group AB (Schweden). Ziel der Projektpartner ist es, die Prozesse zur Herstellung von Viren in der Bioproduktion zu verändern und neue Strategien zur Qualitätskontrolle durch eine kontinuierliche Echtzeit-Überwachung mit Hilfe der biohybriden Sensortechnologie zur Erkennung zellbasierter Virusinfektionszyklen zu ermöglichen. Dieses Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union gefördert (HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-27: Entwicklung von Technologien/Geräten für die bio-intelligente Produktion (RIA)) unter der Fördervereinbarung Nr. 101070120.

© Fraunhofer IPA

Automatisierte Kultivierung von Biomasse - Festo stellt PhotoBionicCell vor - 09.09.2022

Unser Vereinsmitglied Festo stellt auf der Hannover Messe PhotoBionicCell vor. Der Bioreaktor macht Photosynthese von Algen effizient und im großen Stil möglich.

Algen sind kleine Klimaretter. Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind sie äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid (CO₂) als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Daher steckt in ihnen erhebliches Potenzial für eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft. Mit dem Forschungsprojekt PhotoBionicCell zeigt Festo auf der Hannover Messe 2022 einen möglichen Ansatz für die industrielle Biologisierung von morgen.

Dies stellt ein sehr gutes Beispiel für ein „Smart Biomanufacturing Device“ dar und somit der notwendige Basisarchitektur eines Biointelligenten Produktionssystems.

Weitere spannende Informationen zur Innovation von Festo:

© Festo

Unser Thesenpapier - 23.08.2022

In unserem Thesenpapier wollen wir aufzeigen, wie die Konvergenz aus Bio-, Hard- und Software neue biointelligente Produkte und Geschäftsmodelle ermöglichen und damit einen fundamentalen Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit unserer Industrien leisten kann. Eine entscheidende Voraussetzung für diesen Wandel ist, dass technologische, informatorische und biologische Denkweisen und Methoden zusammenfinden.

Wir wollen anregen, dies durch flankierende politische Rahmenbedingungen mit angemessenen ökonomischen Anreizen zu beschleunigen. Der Zeitpunkt dafür war nie günstiger!

Hier geht es zu unserem Thesenpapier (als PDF).

 

© Fraunhofer IPA