Forschungsbereich Biopolymere

Lignocellulose

Wir entwickeln Produkte aus natürlichen Rohstoffen wie Holz, Baumwolle oder Krabbenschalen. Durch chemische, physikalische oder enzymatische Modifizierung von Polysacchariden erzeugen wir Materialien mit einem breiten Anwendungsspektrum.

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Stärkemodifikation / Molekulare Eigenschaften

In unserer Abteilung werden Stärke und Stärkeprodukte für industrielle Anwendungen modifiziert und optimiert. Auf Kundenwunsch passen wir den nachwachsenden Rohstoff speziell an Verarbeitungsprozesse und Anwendungen an.

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Fasertechnologie

Fasern, Folien und Nonwovens für technische und textile Anwendungen sowie entsprechende Herstellungsverfahren sind Schwerpunkt unserer Abteilung.

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Materialentwicklung und Strukturcharakterisierung

Anwendungsorientierte Materialentwicklung auf dem Gebiet der Thermoplaste und Duromere und die Aufklärung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der entwickelten Materialien bildet den Schwerpunkt unserer Forschungsarbeiten.

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Verarbeitungstechnikum Biopolymere Schwarzheide

Die Aktivitäten des Verarbeitungstechnikums Biopolymere Schwarzheide fokussieren auf die Beschleunigung der Produkt- und Verfahrenstransformation biobasierter Kunststoffe zum Markt.

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Biopolymerforschung − Die Natur effizient nutzen

Der Forschungsbereich Biopolymere konzentriert sich zum einen auf industriell verfügbare Biopolymere wie Cellulose, Stärke, Lignin, Chitosan, pflanzliche und tierische Proteine, zum anderen werden Biopolymere aus Produkten der Agrar- und Forstwirtschaft mit neu entwickelten Methoden gewonnen, um die Nutzungsmöglichkeiten für nachwachsende Rohstoffe zu erweitern und eine ganzheitliche Wertschöpfung unserer Biomasse zu erreichen.

Bei der Entwicklung biobasierter Produkte stehen Aspekte wie Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit mit dem Ziel im Vordergrund, in vielen Anwendungen Erdöl als Grundstoff durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen. Dabei werden neue Lösungsansätze zur Rohstoffsicherung unserer chemischen Industrie, für die Sicherung der Welternährung sowie zur Reduzierung schädlicher Emissionen erschlossen.

Die Anwendung von Biopolymeren ist beispielsweise in den Industriezweigen Lebensmittelherstellung, Pharmaprodukte, Medizintechnik, Chemische Industrie, Kunststoffverarbeitung und Fahrzeugbau etabliert.

Unser Leistungsspektrum

  • Entwicklung von Materialien aus Biopolymeren, biobasierten Polymeren, bakterieller Cellulose und aus Biomasse: Thermoplaste, Duromere, Composite
  • Entwicklung von Fasern und Vliesstoffen
  • Verfahrensentwicklung zur physikalischen, enzymatischen und chemischen Modifizierung von Biopolymeren und Biomasse für Materialien und Spezialprodukte
  • Rohstoffuntersuchung, Materialcharakterisierung und -prüfung
  • Analytik und Charakterisierung von Produkten aus Biopolymeren, biobasierten Polymeren, Biomasse
  • Optimierung von Prozessen zur Papierherstellung
  • Entwicklung von Cellulosederivaten für die Biomedizintechnik
  • Biokatalyse von Lignocellulose und Stärke

Unsere Forschungsthemen

Biopolymere bieten als Syntheseprodukte der Natur eine beeindruckende Vielfalt von makromolekularen Strukturen und davon abhängigen physikalischen Eigenschaften. Sie werden in erneuerbaren Rohstoffen gebildet, die nicht endlich verfügbar sind. Traditionell werden spezifische Verfahren zu ihrer Isolierung im industriellen Maßstab weltweit genutzt. Diese Biopolymere stehen für Produktentwicklungen zur Verfügung und besitzen ein unerschöpfliches Potenzial zur Optimierung für verschiedene Anwendungen.

Der Forschungsbereich Biopolymere forscht mit wissenschaftlichen und technologischen Expertisen mit folgenden Schwerpunkten:

  • Gewinnung von Biopolymeren
  • Anwendung und Optimierung chemischer und biotechnologischer Prozesse zur direkten stofflichen Verwertung von Biomasse durch Extraktion und Verarbeitung von Inhaltsstoffen aus Produkten der Agrar- und Forstwirtschaft
  • Untersuchung von Morphologie, Struktur im Festkörper und physikalischer Eigenschaften
  • Ermittlung der chemischen Zusammensetzung und molekularer Eigenschaften
  • Entwicklung funktionaler Biopolymere durch physikalische, enzymatische und chemische Modifizierung
  • Untersuchung von Prozessbedingungen unterschiedlicher Technologien in der Entwicklung von  Materialien wie z. B. Composite, Folien, Fasern, Nonwovens, Thermoplaste und Duromere, Membranen, Polyole, Hygieneartikel
  • Erweiterung des Eigenschaftsprofils durch Verarbeitung in Kombination mit biobasierten und synthetischen Polymeren
  • Entwicklung von Specalties wie Mikro- und Nanopartikel, verkapselnde Biopolymere und Wirkstoffträger, Papieradditive, Bauhilfsstoffe, Adsorbtionsmittel, Klebstoffe, Latexersatzstoffe, Polymerlösungen und -dispersionen, Gele, funktionale Lebensmitteladditive

Bert Volkert

Contact Press / Media

Dr. Bert Volkert

Abteilungsleiter | Lignocellulose

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm

Telefon +49 331 568-1516

Waltraud Vorwerg

Contact Press / Media

Dr. Waltraud Vorwerg

Abteilungsleiterin | Stärkemodifikation / Molekulare Eigenschaften

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm

Telefon +49 331 568-1609

André Lehmann

Contact Press / Media

Dr. André Lehmann

Abteilungsleiter | Fasertechnologie

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm

Telefon +49 331 568-1510

Johannes Ganster

Contact Press / Media

Prof. Dr. Johannes Ganster

Abteilungsleiter | Materialentwicklung und Strukturcharakterisierung

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam-Golm

Telefon +49 331 568-1706

Thomas Büsse

Contact Press / Media

Dipl.-Ing. Thomas Büsse

Verarbeitungstechnikum Biopolymere Schwarzheide

Fraunhofer IAP
Schipkauer Str.1 BSW-Standort A 754
01987 Schwarzheide

Telefon +49 331 568-3403