FUNGI4BIOENERGY Verbesserter Biomasseaufschluß für die grünen Energieträger der Zukunft – Biotreibstoffe und Biogas

Die Nutzung von Erdöl als Ressource für die Gewinnung von Treibstoffen und Brennstoffen sowie als Grundstoff für die chemische Industrie bringt beträchtliche Probleme mit sich. Es ist daher notwendig, Erdöl als Ressource langfristig durch nachhaltigere Alternativen zu ersetzen. Diese sollen in keiner Weise Nahrungsmittelversorgung durch Futterpflanzen oder Bindung von Land durch Anbau von Energiepflanzen gefährden. Daher bietet sich die Entwicklung einer effizienten Nutzung von pflanzlichen Reststoffen aus Landwirtschaft und Industrie an. Die darin enthaltenen Grundstoffe können durch biologische Verfahren nutzbar gemacht werden und als Basisprodukte sowohl für den Aufbau von Polymeren, sowie als Substrat zur fermentativen Herstellung von Biogas oder Biotreibstoffen dienen.                                                
Mit dem vorliegenden Projekt wollen wir eine alternative Methode zur Vorbehandlung und Umsetzung von pflanzlicher Biomasse in weiter biologisch verwertbare Grundstoffe untersuchen. Dies soll durch die Anwendung von natürlich vorkommenden Bodenpilzen und deren Anpassung und Optimierung durch Kreuzung für die gegebenen Bedingungen erreicht werden. Eine begleitende molekulare Analyse der mikrobiellen Besiedelung des Substrats und deren Veränderung oder physiologische Anpassung durch die Behandlung wird eine zielgerichtete Auswahl geeigneter Organismen und deren Anpassung unterstützen. Darüber hinaus wird diese Analyse eine wesentliche Basis für die spätere Entwicklung ähnlicher Prozesse mit diversen Substraten liefern. Da die Möglichkeit der Kreuzung von Trichoderma reesei als erstem industriell relevanten filamentösen Pilz zur Stammverbesserung erst vor kurzem entdeckt (2009) und bisher nur wissenschaftlich eingesetzt wurde, befindet sich diese Technologie noch in TRL 1. Die Kombination zweier Pilze (Ascomycet und Basidiomycet) mit verschiedenen Aufgaben im zu bearbeitenden System stellt ebenfalls eine Neuerung dar. Wir erwarten als Ergebnis unseres Projekts eine leistungsfähige Kombination zweier Pilzspezies, die synergistisch funktionieren und an das gegebene Substrat angepasst sind. Gleichzeitig wird unser Projekt Daten zur Genexpression, Veränderung, Störung oder Förderung des Vorbehandlungsprozesses durch die natürliche mikrobielle Flora am Substrat gemeinsam mit den eingesetzten Pilzen liefern. Durch das erreichte Wissen um die Strategie zur Selektion und die züchterische Anpassung eines optimalen Pilzsystems für die Vorbehandlung gemeinsam mit molekularen Parametern beim erfolgreichen Ablauf des Prozesses, wird unsere Arbeit als Modell für die Vorbehandlung vorwiegend cellulosehaltiger Biomasse, aber auch anderer biologischer Reststoffe dienen.

Ausgangssituation

Die Nutzung von Erdöl als Ressource für die Gewinnung von Treibstoffen und Brennstoffen sowie als Grundstoff für die chemische Industrie bringt beträchtliche Probleme mit sich. Es ist daher notwendig, Erdöl als Ressource langfristig durch nachhaltigere Alternativen zu ersetzen. Diese sollen in keiner Weise Nahrungsmittelversorgung durch Futterpflanzen oder Bindung von Land durch Anbau von Energiepflanzen gefährden. Daher bietet sich die Entwicklung einer effizienten Nutzung von pflanzlichen Reststoffen aus Landwirtschaft und Industrie an. Die darin enthaltenen Grundstoffe können durch biologische Verfahren nutzbar gemacht werden und als Basisprodukte sowohl für den Aufbau von Polymeren, sowie als Substrat zur fermentativen Herstellung von Biogas oder Biotreibstoffen dienen.