Elektronenstrahltechnik zur Unterstützung der Bioproduktion

Das Fraunhofer FEP setzt auf elektronenstrahlunterstützte Verfahren zur Optimierung der biogenen Kalksynthese. Dabei werden phototrophe Mikroorganismen eingesetzt, die durch Photosynthese CO₂ aus der Atmosphäre binden und in Kalkstein umwandeln. Dieser Prozess, der in der Natur seit Milliarden von Jahren existiert, wird in der Forschung angepasst, um ihn für industrielle Anwendungen nutzbar zu machen.

Dr. Ulla König, Projektleiterin der Gruppe Biokompatible Materialien am Fraunhofer FEP, betont:
„Die Optimierung und Skalierbarkeit der biogenen Kalksteinsynthese auf Basis des mikrobiellen Biomineralisationsprozesses spielt eine wesentliche Rolle für zukünftige großtechnische Anwendungen. Deshalb haben wir am Fraunhofer FEP die Optimierung der Biomineralisation phototropher Mikroorganismen mit einem neuartigen Lösungsansatz kombiniert. Dabei nutzen wir das biostimulative Potenzial der Elektronenstrahltechnologie.“

Aus der Forschung in die Praxis: Anwendungen für die Bauindustrie

Die entwickelten Verfahren zielen darauf ab, den CO₂-Fußabdruck der Bauwirtschaft zu reduzieren. Im Fokus stehen emissionsarme Baustoffe, die CO₂ langfristig binden und einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten können. Ein wichtiger Meilenstein ist die biogene Kalksteinproduktion, die fossile Rohstoffe wie Kalkstein sukzessive ersetzen soll. Mit Hilfe der Elektronenstrahltechnologie kann die Produktivität des Biomineralisierungsprozesses gesteigert werden. Die niederenergetischen, nichtthermischen Elektronen wirken biostimulierend auf die Stoffwechselvorgänge der Mikroorganismen und erhöhen so die Effizienz der biogenen Kalksynthese.

Perspektiven für zirkuläres und klimaneutrales Bauen

Die Entwicklung biobasierter Baustoffe steht in direktem Zusammenhang mit den Klimazielen Deutschlands, bis 2045 klimaneutral zu werden. Der Bausektor als einer der weltweit größten CO₂-Emittenten benötigt neue Materialien und Herstellungsverfahren, um diese Ziele zu erreichen. Das Fraunhofer FEP arbeitet daran, zirkuläre Prozesse zu entwickeln, die auch das Recycling von Abfall- und Reststoffen integrieren.

Präsentation auf der BAU 2025

Das Fraunhofer FEP präsentiert seine Ergebnisse und zukünftige Forschungsansätze auf der Messe BAU 2025 in München. Vom 13. bis 17. Januar 2025 können sich Besucherinnen und Besucher am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz BAU (Halle C2, Stand 528) über die neuesten Entwicklungen informieren und mit den Forschenden über gemeinsame Projekte diskutieren.