Chemie Ingenieur Technik

Cover image for Vol. 81 Issue 11

Special Issue: Forschung für die Zukunft: 60 Jahre Fraunhofer-Gesellschaft

November, 2009

Volume 81, Issue 11

Pages 1671–1854

Issue edited by: Thomas Hirth

  1. Titelbild

    1. Top of page
    2. Titelbild
    3. Editorial
    4. Inhalt
    5. Aus den Gesellschaften
    6. Personalien
    7. Forum
    8. Wissenschaft im Überblick
    9. Übersichtsbeiträge
    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Titelbild Chem. Ing. Tech. 11/2009

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200990103

  2. Editorial

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    2. Titelbild
    3. Editorial
    4. Inhalt
    5. Aus den Gesellschaften
    6. Personalien
    7. Forum
    8. Wissenschaft im Überblick
    9. Übersichtsbeiträge
    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Zukunft braucht Forschung (page 1671)

      Hans-Jörg Bullinger

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200990104

  3. Inhalt

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    3. Editorial
    4. Inhalt
    5. Aus den Gesellschaften
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    8. Wissenschaft im Überblick
    9. Übersichtsbeiträge
    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Inhalt: Chem. Ing. Tech. 11/2009 (pages 1672–1675)

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200990105

  4. Aus den Gesellschaften

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    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
  5. Personalien

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    9. Übersichtsbeiträge
    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
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    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Personalien: Chem. Ing. Tech. 11/2009 (page 1680)

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200990107

  6. Forum

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    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Forum: Chem. Ing. Tech. 11/2009 (pages 1681–1685)

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200990108

  7. Wissenschaft im Überblick

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    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
  8. Übersichtsbeiträge

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    8. Wissenschaft im Überblick
    9. Übersichtsbeiträge
    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Vom Rohstoff zum Produkt – Industrielle Biotechnologie und stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Beispiel für die verfahrenstechnische Forschung in der Fraunhofer-Gesellschaft (pages 1689–1696)

      U. Buller and T. Hirth

      Article first published online: 8 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900097

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      Für die verstärkte chemische Nutzung biobasierter Rohstoffe und biotechnologischer Verfahren sind aufgrund hoher Anforderungen an die Qualität der Produkte neue Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion erforderlich. Die Fraunhofer-Gesellschaft verfolgt dabei einen integrativen Ansatz, der alle Prozessschritte – von der Fraktionierung biogener Rohstoffe über das Biokatalysator-Screening und den Biotransformationsprozess bis zur Bioproduktentwicklung und -anwendung – beinhaltet.

    2. Bereitstellung von Energie und Rohstoffen für eine den biogenen Stoffkreisläufen nachempfundene, nachhaltige Stoffwirtschaft – Eine neue Herausforderung für die Bioverfahrenstechnik? (pages 1697–1709)

      W. Trösch, T. Hirth and S. Rupp

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900086

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      Die Erhaltung von Stoffgleichgewichten, die im Wesentlichen durch die Übervölkerung des Planeten und die heutige Form der freien globalisierten Marktwirtschaft gestört werden, ist künftig eine zentrale Aufgabe der Bioverfahrenstechnik. Möglichkeiten und Wege, nachwachsende Rohstoffe noch energieeffizienter einzusetzen, werden hier beschrieben.

    3. Ressourcen- und Energieeffizienz (pages 1711–1719)

      J. Woidasky, R. Schweppe and T. Hirth

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900088

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      Um auch langfristig und nachhaltig eine Wertschöpfung durch Rohstoffveredlung am Standort Deutschland zu sichern, sind vorrangig Innovationen im Bereich der Steigerung von Rohstoff- und Energieproduktivität erforderlich. Hier werden die Rahmenbedingungen und wichtige Handlungsfelder vorgestellt.

    4. Erneuerbare Rohstoffe biotechnologischen oder pflanzlichen Ursprungs für die Oberflächenbehandlung (pages 1721–1732)

      S. Friebel and O. Deppe

      Article first published online: 8 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900087

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      Der Stand der Technik und neue Trends der stofflichen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen speziell für die Lackindustrie werden beleucht. Die Schwerpunkte liegen auf der Chemie der pflanzlichen Öle und Saccharide. Aufgeführt werden die klassische Chemie sowie neuere Methoden (enzymatische Katalyse, Industrielle Biotechnologie), die zur Herstellung von Bindemitteln für dauerhafte Industrie- und Bautenlacke sowie Druckfarben verwendet werden können.

    5. Die dritte industrielle Revolution am Bau auf biogener und bionischer Basis (pages 1733–1742)

      W. Hofbauer, T. Rennebarth, K. Breuer and K. Sedlbauer

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900101

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      Für nachwachsende Rohstoffe bestehen vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der modernen Bautechnik, aber auch traditionell werden seit langer Zeit erneuerbare Materialien verwendet. Zusätzliche Impulse erhält die Bautechnik durch Anwendung bionischer Prinzipien.

    6. Fraktionierung pflanzlicher Rohstoffe zur simultanen Erzeugung von Lebensmitteln, technischen Rohstoffen und Energieträgern (pages 1743–1756)

      M. Menner, K. Müller, C. Pickardt and P. Eisner

      Article first published online: 8 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900068

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      In Zeiten von Ressourcenknappheit und einer stetig anwachsenden Belastung der Atmosphäre mit Kohlendioxid ist die Nutzung pflanzlicher Rohstoffe ein wichtiger Lösungsansatz. Die Lebensmittelverfahrenstechnik eröffnet mit maßgeschneiderten Fraktionierungsverfahren für pflanzliches Rohmaterial ein großes Potenzial zur Gewinnung wertvoller Inhaltsstofffraktionen.

    7. Technologien der Cellulose- und Stärkeverarbeitung (pages 1757–1766)

      H.-P. Fink, H. Ebeling and W. Vorwerg

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900082

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      Industrielle Verarbeitungsverfahren von Cellulose zur Herstellung von Celluloseregeneraten und -derivaten werden vorgestellt – ein Schwerpunkt liegt auf neueren, effektiven und umweltfreundlichen Entwicklungen. Technologische Entwicklungen der Stärkeverarbeitung werden anhand physikalischer, enzymatischer und chemischer Verfahren zur Stärkemodifizierung erläutert.

  9. Forschungsarbeiten

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    7. Forum
    8. Wissenschaft im Überblick
    9. Übersichtsbeiträge
    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Lignin/Tannin-Abtrennung aus Lignocellulosen (pages 1767–1771)

      G. Unkelbach, E. Pindel and R. Schweppe

      Article first published online: 30 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900074

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      Die vorliegende Arbeit beschreibt die Anwendung eines modifizierten Organosolv-Verfahrens zum Aufschluss von Fichtenrinde. Ziel war die Optimierung des Aufschlusses und der Hydrolyse der Hemicellulosen und die Maximierung der Ausbeute an wasserunlöslichem Tannin. Anhand der ermittelten optimalen Prozessparameter wurde ein Konzept für eine kontinuierliche Prozessführung entwickelt.

    2. Herstellung und Eigenschaften von extrudierten Wood-Plastic Composites mit Refinerfasern (Thermomechanical Pulp-Fasern) (pages 1773–1781)

      A. Schirp and J. Stender

      Article first published online: 24 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900070

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      Refinerfasern stellen eine interessante Rohstoffalternative für das derzeit als Füllstoff in Wood-Plastic Composites verwendete Holzmehl dar. In diesem Forschungsprojekt wurde ein Compoundierungsprozess für Refinerfasern entwickelt, der die Dosierbarkeit der Fasern gewährleistet und die Faserstruktur erhält. Es wurde festgestellt, dass WPC mit Robinien-Refinerfasern bessere Festigkeitseigenschaften aufweisen als WPC mit Kiefern-Refinerfasern.

    3. Kultivierung von Mikroalgen im Photobioreaktor zur stofflichen und energetischen Nutzung (pages 1783–1789)

      U. Schmid-Staiger, R. Preisner, W. Trösch and P. Marek

      Article first published online: 28 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900079

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      Für die stoffliche und energetische Nutzung von Algenbiomasse wird ein Flachplatten-Airlift-Reaktor eingesetzt, der eine verbesserte Lichtversorgung aller Zellen gewährleistet. Damit kann Algenbiomasse in hoher Zelldichte und mit hoher Produktivität erzeugt werden. Diese ist Basis für die Produktion der omega-3-Fettsäure EPA oder von Speicherlipiden für die energetische Nutzung unter Verwendung von Abgas-CO2.

  10. Wissenschaftliche Kurzmitteilung

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    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Prozessüberwachung bei der anaeroben Vergärung mit Hilfe eines adaptierbaren Prozessbeobachters (pages 1791–1795)

      J. Krassowski and Ing. S. Kabasci

      Article first published online: 28 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900075

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      Um das Expertenwissen unabhängig von anlagentechnikbedingten Restriktionen in einer automatisierten Prozessüberwachung nutzbar zu machen und um auch auf variierende Systemzustände reagieren zu können, wurde bei Fraunhofer UMSICHT ein neuartiges Konzept eines intelligenten Prozessbeobachters für den anaeroben Vergärungsprozess entwickelt.

  11. Forschungsarbeiten

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    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Fermentative Herstellung der α,ω-Dicarbonsäure 1,18-Oktadecendisäure als Grundbaustein für biobasierte Kunststoffe (pages 1797–1808)

      S. Zibek, W. Wagner, T. Hirth, S. Rupp and S. Huf

      Article first published online: 2 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900092

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      Langkettige, ungesättigte Dicarbonsäuren stellen interessante Monomere für die Herstellung von neuen Polyamiden und -estern dar. Chemisch sind diese nur schwer darstellbar, daher stellt die fermentative Herstellung eine attraktive Alternative dar. Durch Untersuchung von Wachstums- und Produktionsparametern konnte der Herstellungsprozess von 1,18-Oktadecendisäure mit dem Stamm Candida tropicalis verbessert und neue Erkenntnisse gewonnen werden.

  12. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen

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    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Gewinnung eines partialglyceridhaltigen Biokraftstoffs durch enzymatische Teilethanolyse von Pflanzenöl (pages 1809–1814)

      A. Stäbler, M. Menner and P. Eisner

      Article first published online: 8 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900066

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      Die gängigen Verfahren zur Biodieselherstellung weisen gravierende Nachteile auf, wie ein aufwendiges Downstream Processing und eine geringe Kraftstoffausbeute. Es werden grundlegende Arbeiten zur Herstellung eines neuartigen, partialglyceridhaltigen Biokraftstoffes mittels sn-1,3-regiospezifischen Lipasen beschrieben. Bei diesem nebenproduktfreien Verfahren wird eine nahezu vollständige Kraftstoffausbeute erreicht.

    2. Neues Verfahren zur schnellen und schonenden Erhitzung von verpackten Lebensmitteln: Hochfrequenzerhitzung im Wasserbad (pages 1815–1821)

      K. Felke, T. Pfeiffer and P. Eisner

      Article first published online: 24 SEP 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900069

      Thumbnail image of graphical abstract

      Durch direktes Erhitzen von Lebensmitteln in elektrischen Hochfrequenzfeldern können Aufheizzeiten von verpackten Lebensmitteln deutlich verkürzt und der Frischeeindruck der Produkte im Vergleich zur konventionellen Erhitzung erheblich verbessert werden. Das vorgestellte Verfahren kombiniert den Einsatz von elektrischen Hochfrequenzfeldern mit entionisiertem Wasser als dielektrisches Koppelmedium.

  13. Forschungsarbeiten

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    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Untersuchungen zum Downstream-Processing bei der biotechnologischen Herstellung von 1,18-Octadecendisäure (pages 1823–1828)

      H.-J. Körner and Ing. G. Deerberg

      Article first published online: 6 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900065

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      Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Herstellung technischer, chemischer und pharmazeutischer Produkte ist eng mit der industriellen Biotechnologie verknüpft. Die Biokonversion biobasierter Rohstoffe bietet den direkten und indirekten Zugang zu Produkten. Um zu den Produkten in der für nachfolgende Synthesestufen erforderlichen Spezifikation zu gelangen, folgen auf die Biokonversion in der Regel mehrere, teilweise aufwendige Aufarbeitungsschritte.

    2. Synthese und Charakterisierung von Polyestern und Polyamiden auf der Basis von Furan-2,5-dicarbonsäure (pages 1829–1835)

      U. Fehrenbacher, O. Grosshardt, K. Kowollik, B. Tübke, N. Dingenouts and M. Wilhelm

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900090

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      Derzeit sind nur thermoplastische Kunststoffe mit aromatischen Bausteinen verfügbar, die aus petrochemischen Rohstoffen hergestellt werden. Eine mögliche Alternative ist die Furan-2,5-dicarbonsäure, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden kann.

    3. Modellbasierte Übertragung von satzweisem- auf kontinuierlichen Betrieb am Beispiel einer radikalischen Copolymerisation (pages 1837–1843)

      T. Kröner, A. Lieske, M. Hahn and M. Bartke

      Article first published online: 8 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900062

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      Ziel dieser Arbeit ist die Übertragung der Copolymerisation von Diallyldimethylammoniumchlorid und Acrylamid in Lösung von satzweisem auf kontinuierlichen Betrieb, denn durch kontinuierliche Verfahren lassen sich einheitliche Copolymere erzeugen. Weiterhin haben kontinuierliche Verfahren oft Vorteile hinsichtlich Produktkonsistenz und Wirtschaftlichkeit.

  14. Wissenschaftliche Kurzmitteilung

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    10. Forschungsarbeiten
    11. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    12. Forschungsarbeiten
    13. Wissenschaftliche Kurzmitteilungen
    14. Forschungsarbeiten
    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Trends in der Industriellen Teilereinigung – Welches Potenzial hat Kohlendioxid? (pages 1845–1851)

      M. C. Krieg, M. Bilz and J. Mankiewicz

      Article first published online: 6 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200900113

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      Durch den Einsatz von Kohlendioxid können zum Teil stark umweltgefährdende Stoffe wie halogenierte Kohlenwasserstoffe beinhaltende Kälte- oder Lösemittel mit einem erheblich größeren Treibhauspotenzial ersetzt werden. Aufgrund seiner verfahrenstechnischen Vorteile, wie trocken, rückstandsfrei, substratschondend und umweltneutral, hat sich das Strahlen mit festem Kohlendioxid in den letzten Jahren in unterschiedlichen Anwendungsfeldern etabliert.

  15. Vorschau

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    15. Wissenschaftliche Kurzmitteilung
    16. Vorschau
    1. Vorschau: Chem. Ing. Tech. 11/2009 (page 1854)

      Article first published online: 28 OCT 2009 | DOI: 10.1002/cite.200990110

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