Die Arbeitsgruppe Mikrobielle Zellbiologie und Biopolymere verfügt über mehr als 20 Jahre Expertise auf den Gebieten Biochemie, Molekularbiologie, Biosynthese/Produktion und mikrobieller Abbau von nachhaltig produzierten Biopolymeren wie Polyhydroxybuttersäure (PHB), Polyphosphat (PolyP) und Polyisopren (Kautschuk/Gummi).
Im jüngsten Forschungsprojekt Bioplastik soll PHB aus Abfallströmen der umweltfreundlichen (chemikalienfreien) Papierherstellung in einem mikrobiellen Fermentationsprozess hergestellt werden. Gemeinsam mit den Instituten für Bioverfahrenstechnik und Kunststofftechnik der Universität Stuttgart sowie den Unternehmen Fibers365 GmbH, Kneipp GmbH und Südpack GmbH & Co. KG wird ein Konzept für einen regionalen bioökonomischen Stoffkreislauf zur Herstellung von abbaubaren Biokunststoffen entwickelt und erforscht. Damit soll langfristig ein Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz geleistet werden.
Landwirtschaftliche Abfallströme fallen in der Regel in großen Mengen an und haben somit das Potenzial, als jährlich wiederkehrende (nachhaltige) Kohlenstoffquellen der zweiten Generation die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu reduzieren. Die regelmäßig anfallenden Mengen an regionalen Einjahrespflanzen in Baden-Württemberg haben somit ein enormes Potenzial für die Nutzung als Biorohstoff. Die sogenannte „Steam-Explosion-Technologie“ ist ein ökologisches und ökonomisches Verfahren zur nachhaltigen Gewinnung von Cellulosefasern aus regionalen Einjahrespflanzen wie Weizen (Stroh), z.B. für die Papierherstellung. Bei dieser Art der Papierherstellung fällt als Nebenprodukt eine Flüssigphase an, deren stoffliche Verwertung häufig ungenutzt bleibt und meist ein kostenintensives Abfallprodukt darstellt.
Zentrales Ziel des vom Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum BW geförderten Verbundprojektes RegioPHA ist es daher, diese Flüssigphase mit den darin enthaltenen Nährstoffen für die mikrobielle Synthese von Biokunststoffen wie Poly(3-hydroxybutyrat) (PHB) zu nutzen. PHB ist ein Biopolyester, der von geeigneten Bakterien bis zu 80% des Zelltrockengewichts gebildet wird und sich leicht zu kunststoffähnlichen Materialien (Folien, Flaschen) verarbeiten lässt. PHB und verwandte Biopolyester sind im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffen auf Erdölchemikalienbasis (z.B. Polyethylen) vollständig biologisch abbaubar.
