Leibnitz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim eV (ATB)

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Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) humanpathogene Keime minimieren. Die Entwicklung neuer Verfahren, beispielsweise zur produktschonenden und wassersparenden Gemüsewäsche, zielt dabei stets auch auf die Schonung der natürlichen Ressourcen. Sensible Produkte erfordern nach wie vor viel Handarbeit. Die Arbeitsplätze in diesem Umfeld sind häufig wenig entwickelt und werden daher hinsichtlich Qualität der Arbeit, Leistung und menschlicher Belastung untersucht und weiterentwickelt. Qualitätssicherung bei Futtermitteln Eine hohe Futterqualität ist elementar für die Tiergesundheit und Voraussetzung für hochwertige Lebensmittel tierischen Ursprungs. Bei der Trocknung und Lagerung von Agrarprodukten kommt es trotz zum Teil weit entwickelter Konservierungsmethoden immer wieder zu Qualitätseinbußen und damit zu ökonomischen Verlusten. Ursachen sind häufig die Bildung von Schimmelpilzen und Toxinen, thermische Schädigungen oder Energieeffiziente Trocknungstechnik für Arznei- und Gewürzpflanzen Foto: ATB der Verlust an wertbestimmenden Inhaltsstoffen – hervorgerufen durch fehlerhafte Behandlung. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Optimierung der Prozesse im Nacherntebereich, insbesondere auf die Entwicklung neuer und die Optimierung bestehender thermischer Verfahren zur energieeffizienten, umweltverträglichen und produktschonenden Konservierung. Mathematische Modelle zur Wärme- und Stoffübertragung in der bewegten Getreideschüttung sowie die Entwicklung eines neuartigen, mikrowellenbasierten Sensorsystems zur Inline-Messung der Gutfeuchte bilden die Grundlagen für die Weiterentwicklung und Erprobung einer optimierten Regelung für Getreide-Schachttrockner. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Trocknung von Sonderkulturen, z. B. Arznei- und Gewürzpflanzen. Ziel ist die Optimierung eines neuen Flächentrocknungsverfahrens mit kombinierter Wärmepumpen- und Gasbeheizung, das für verschiedene Pflanzenarten nutzbar sein soll. Futtergetreide und Grüngut werden häufig feucht konserviert. Untersucht werden u. a. Verfahren zur Feuchtgetreide- Zerkleinerung, Maßnahmen zur Gutverdichtung und der Einsatz von Silierhilfsmitteln bei der Silierung von Gras. Innovative Sensoren, die am ATB beispielsweise zur Detektion von Schimmelpilzen und Mykotoxinen sowie zur Inline-Messung der Gutfeuchte in der Nachernte entwickelt werden, können künftig für erhöhte Produktsicherheit sorgen und zu einer verbesserten Prozesskontrolle und Rückverfolgbarkeit beitragen. Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe Die Nutzungsmöglichkeiten nachwachsender Rohstoffe sind sehr vielfältig. Insbesondere für die Gewinnung von Chemikalien, Synthesebausteinen, Polymeren und Werkstoffen bergen sie großes Potenzial. In der chemischen Industrie werden gegenwärtig bereits ca. 10 % biogene Rohstoffe eingesetzt. Mit Hilfe biotechnologischer Verfahren lassen sich aus Pflanzeninhaltsstoffen z. B. Basischemikalien für die wei- Qualitätssicherung bei Futtermitteln Kontakt Dr.-Ing. Jochen Mellmann Technik der Lagerung, Aufbereitung und Konservierung jmellmann@atb-potsdam.de Projekte Wissenschaftliche Grundlagen für Entwicklung und Erprobung einer Getreidezerkleinerungsmaschine (BMWi/AiF) Entwicklung eines zur Prozesskontrolle geeigneten In-line-Mikrowellen- Getreidefeuchtesensors – ProSenso.net2 (BMBF/PtJ) Optimierung von Trocknungsverfahren für Arzneiund Gewürzpflanzen hinsichtlich Energieeinsatz, Wirtschaftlichkeit und Produktqualität – Flächentrocknung (BMELV/FNR) Forschen für den ländlichen Raum 17
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe Kontakt Dr.-Ing. Joachim Venus Bioverfahrenstechnik jvenus@atb-potsdam.de Netzwerke und Projekte Länderübergreifende Zukunftsinitiative „Biomasse-basierte Stoffproduktion Deutschland Ost“ Innovationsforum „Bioraffinerien und Biobasierte Industrielle Produkte“ (BMBF) Herstellung von Verbundwerkstoffen unter Verwendung von Holz, Hanf und Gewebeeinlagen auf Hanfbasis (BMELV/FNR) Voraussetzungen und Rahmenbedingungen der Anlagenindustrialisierung für die Faseraufbereitung (BMELV/FNR) tere Verarbeitung zu Biokunststoffen gewinnen. Die fermentative Stoffwandlung steht daher gegenwärtig im Fokus von Forschung und Entwicklung. Mit der am ATB entwickelten kontinuierlichen Fermentation von Stärke zu Milchsäure soll ein Verfahren zur Praxisreife geführt werden, dessen mögliche Produktivität weit über dem konventioneller batch-Verfahren liegt. Um es technologisch beherrschen zu können, werden Kenntnisse über die Kinetik dieser Prozesse benötigt. Die erforderlichen Grundlagen erstrecken sich von der Rohstoffaufbereitung über die mikrobielle Stoffwandlung bis hin zur Produktabtrennung, -reinigung und -aufarbeitung. Großes Potenzial bietet auch die Produk tion und Verarbeitung von Naturfasern. Genutzt werden sie hauptsächlich in Faserverbundwerkstoffen und für die Herstellung von Dämm- und Baustoffen. Die gegenwärtig existierenden Aufschlussanlagen für Naturfasern arbeiten jedoch unwirtschaftlich. Außerdem genügt die Faserqualität oft nicht den Ansprüchen der Verarbeiter. Mit den neuartigen Verfahrenslinien der Gewinnung von Fasern aus dem Erntegut Herstellung von Milchsäure aus stärkehaltiger Biomasse in einer ATB-Pilotanlage Foto: ATB Foto: ATB Vom Rohstoff zur fertigen Bauplatte: Verarbeitung von Hanfpflanzen in der ATB-Pilotanlage sowie der Aufbereitung und Verarbeitung von Hanfkonservat werden am ATB neue Verfahren der Herstellung von Werkstoffen entwickelt und untersucht. Das Ziel ist eine deutliche Verminderung der Verfahrenskosten und Anlageninvestitionen bei Sicherung der Qualitätsanforderungen. Die Verfahren sind weitgehend witterungsunabhängig und lassen sich in die Produktionsabläufe von Landwirtschaftsbetrieben gut einpassen. Am ATB sind beide Bereiche der stofflichen Verwertung nachwachsender Rohstoffe bereits im Stadium von Pilotanlagen angesiedelt. Die Bearbeitung vollständiger Verfahrenslinien – vom Rohstoff zum Produkt – ermöglicht neben der Grundlagenforschung eine praxisnahe Prozessoptimierung und die Bereitstellung von Produktmustern für spezifische Anwendungen. Im Sinne möglichst geschlossener Stoffkreisläufe werden die bei der Milchsäureherstellung aus Roggen anfallenden Reststoffe bereits mit Erfolg als natürliche Bindemittel für die Faserverarbeitung eingesetzt. 18 Forschen für den ländlichen Raum
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