Projekt

Die Transformation zu einer nachhaltigen Bioökonomie zielt darauf ab, ökologische Zielsetzungen und industrielle Wertschöpfung langfristig miteinander zu verbinden. Insbesondere die Chemie- und Kunststoffindustrie steht dabei vor der Herausforderung, fossile Rohstoffe durch biobasierte Alternativen zu ersetzen, ohne bestehende industrielle Strukturen und Leistungsanforderungen zu unterbrechen. Als plattformrelevante Einsatzstoffe kommt (Meth)acrylaten dabei eine zentrale Bedeutung zu, da sie Grundlage zahlreicher Polymeranwendungen und industrieller Produktionsprozesse sind.

Biotechnologische Verfahren ermöglichen zunehmend die Herstellung neuartiger chemischer Bausteine aus biologischen Ressourcen. Gleichzeitig zeigt sich, dass insbesondere bei Plattformchemikalien hohe Anforderungen an Prozessintegration, Skalierbarkeit, regulatorische Einbettung und industrielle Anschlussfähigkeit bestehen. Die Überführung biobasierter Moleküle in bestehende Wertschöpfungsketten erfordert daher neben technologischer Entwicklung auch eine systematische Einordnung von Anwendungsannahmen, Transferpfaden und institutionellen Rahmenbedingungen.

Im internationalen Kontext gewinnen diese Fragestellungen zusätzlich an Relevanz. Länder wie Thailand investieren gezielt in den Ausbau biotechnologischer Forschungs- und Produktionskapazitäten und fördern internationale Forschungs- und Innovationskooperationen im Bereich der Bioökonomie. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für arbeitsteilige Entwicklungsprozesse entlang globaler Wertschöpfungsketten. Voraussetzung für eine erfolgreiche Nutzung dieser Potenziale ist eine transparente Fundierung der zugrunde liegenden Technologie- und Transferlogik.

Das Projekt TerpAcryl adressiert diese Herausforderung durch die Entwicklung einer integrierten Plattform für monoterpenbasierte (Meth)acrylate, die auf mikrobiell erzeugten biogenen Ausgangsstoffen basiert. Ziel ist es, neuartige Monomere bereitzustellen, die sowohl zur Substitution fossiler (Meth)acrylate beitragen als auch aufgrund ihrer spezifischen biogenen Molekülstrukturen neue Anwendungsperspektiven in polymeren Systemen eröffnen.

Ergänzend zur technologischen Entwicklung verfolgt TerpAcryl das Ziel, die Projektlogik von Anwendung und Transfer systematisch zu strukturieren. Der Beitrag des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI liegt in der analytischen Fundierung des Vorhabens und der Einordnung der entwickelten Lösungen im Kontext der Nationalen Bioökonomiestrategie sowie der Förderlinie Bioeconomy International des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR). Auf dieser Basis wird die Anschlussfähigkeit der Projektergebnisse für internationale Bioökonomie Wertschöpfungsketten vorbereitet.

Das Projekt kombiniert Literatur- und Dokumentenanalysen mit qualitativen Experteninterviews, um technologische Entwicklungen und ihre Einbettung in industrielle und internationale Kontexte systematisch zu erfassen. Wissenschaftliche Publikationen, Projekt- und Programmdokumente sowie strategische und förderpolitische Unterlagen werden ausgewertet, um den Stand der Forschung, relevante Anwendungskontexte und übergeordnete Rahmenbedingungen zu strukturieren.

Ergänzend werden Experteninterviews mit Akteuren aus Wissenschaft, Industrie und Innovationspolitik durchgeführt. Diese dienen der Präzisierung projektspezifischer Annahmen zu Anwendungen, Transferpfaden und internationalen Kooperationskontexten sowie der Einordnung zentraler Anforderungen entlang der Wertschöpfungskette biobasierter Plattformchemikalien.

Als übergeordnetes Vorgehensmodell wird der durch die Arbeitsgruppe Innovationsakzeptanz entwickelte »Value-Driven Innovation and Technology Assessment« (VITA) eingesetzt. VITA strukturiert die Ergebnisse aus Literaturauswertung und Experteninterviews und verknüpft technologische Entwicklungsziele, Anwendungsannahmen und bioökonomische Zielsetzungen in einem konsistenten analytischen Rahmen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in einen deutsch-thailändischen Policy Workshop eingebracht und dort gemeinsam mit relevanten Akteuren reflektiert.

Die Projektergebnisse des Fraunhofer ISI in TerpAcryl umfassen folgendekonzeptionell-analytische Beiträge: 

• die Anwendung des VITA-Vorgehensmodells, in dessen Verlauf die technologische Identität von TerpAcryl sowie zentrale Anwendungs-, Transfer- und Wertschöpfungsannahmen systematisch entwickelt und integriert werden,
• die Überführung dieser Ergebnisse in eine projektspezifische Transferstrategie für TerpAcryl,
• die Aufbereitung und Diskussion der Ergebnisse im Rahmen eines deutsch-thailändischen Policy Workshops,
• sowie konzeptionelle Grundlagen für weiterführende Forschungs- und Innovationsaktivitäten im internationalen Bioökonomiekontext.

Alle Ergebnisse sind auf Anschlussfähigkeit und Nutzbarkeit ausgerichtet und leisten einen Beitrag zur Umsetzung der Nationalen Bioökonomiestrategie im internationalen Kontext.

Das Vorhaben wird arbeitsteilig in einem internationalen Konsortium umgesetzt. Die technische Koordination und biotechnologische Entwicklung liegen beim Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB). Die mikrobielle Produktion der Monoterpene erfolgt in Zusammenarbeit mit dem National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (NSTDA/BIOTEC) in Thailand.

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI verantwortet die VITA-basierte Projektfundierung, die strukturierte Anwendung des Vorgehensmodells sowie die Einordnung der Projektergebnisse in bioökonomische und innovationspolitische Zusammenhänge.

von 1.1.2025 bis 31.12.2027

TerpAcryl ist Teil der Projektfamilie »Bioeconomy for Public Value« der Gruppe Innovationsakzeptanz am Fraunhofer ISI. Innerhalb dieser Projektfamilie ordnet sich TerpAcryl als technologiebezogenes Vorhaben mit Fokus auf biobasierte Plattformchemikalien ein und ergänzt material-, energie- und systemorientierte Projekte durch eine frühe Positionierung in industriellen Wertschöpfungsketten.

Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Förderlinie »Bioeconomy International (Bioökonomie International)« gefördert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) betreut.

TerpAcryl ist im Themenfeld der internationalen Bioökonomie verortet und adressiert zentrale Bausteine der Nationalen Bioökonomiestrategie, insbesondere »Biologisches Wissen als Schlüssel der Bioökonomie«, »Transfer in die Anwendung« und »Globale Forschungskooperationen«.

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