Biologische Transformation

Als Biologische Transformation bezeichnen wir die zunehmende Anwendung von Materialien, Strukturen und Prinzipien der belebten Natur in der Technik mit dem Ziel einer nachhaltigen Wertschöpfung. Sie wird durch Erkenntnisse verschiedener Disziplinen der Lebenswissenschaften vorangetrieben. Sie ermöglichen ein verbessertes Verständnis biologischer Prozesse. Durch die Digitale Transformation sowie den Fortschritten und der Konvergenz von der Lebens-, Material- und Produktionswissenschaften entstehen völlig neue Möglichkeiten.

Nicht zuletzt führt die Biologische Transformation zu tiefgreifenden gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Veränderungsprozessen – mit nachhaltigen Wachstumsstrategien und dauerhafter Effizienz, die sich auf alle Bereiche der Wertschöpfung auswirkt und zur Entwicklung nachhaltiger Wirtschaftssysteme wie Green Economy, Kreislaufwirtschaft oder Bioökonomie beiträgt. Auf essentielle Herausforderungen heutiger Gesellschaften und – Ressourcen- und Energieverbrauch, Klimawandel und das dauerhafte Verhältnis von Mensch und Natur – können auf diese Weise neue, belastbare Antworten gefunden werden.

Leitprojekt I EVOLOPRO – Evolutionäre Selbstanpassung komplexer Produktionsprozesse und Produkte

Ziel des Fraunhofer-Leitprojekts »EVOLOPRO« ist die Entwicklung eines sogenannten Biological Manufacturing Systems, das innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft im Rahmen des Forschungsschwerpunkts der biologischen Transformation bereits bestehende Arbeiten der Industrie 4.0 durch neue biologische Mechanismen ergänzt.

Aktuelles zu Biologischer Transformation aus unseren Verbund-Instituten

 

SensoSkin - Bauteilzustandsüberwachung durch sensitive Außenhaut

Im Projekt SensoSkin beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit der Bauteilzustandsüberwachung mittels einer »sensitiven Außenhaut«. Hierfür wird das Funktionsprinzip der zustandsüberwachenden Knochenhaut im Endoskelett von Wirbeltieren in die Technik übertragen.

 

FabrikZ bei der »Young Research Class«: Nachhaltige Konzepte für die Fabrik der Zukunft

Zentrale Forschungsthemen des Projekts FabrikZ sind die Übertragung biologischer Aspekte auf den strukturellen Aufbau, die Ablaufplanung und die Informationsübermittlung sowie Anlagensteuerung in der Fabrik.

 

 

 

Blick nach vorn statt in die Sterne

Durch die Verknüpfung denkbarer Szenarien mit den schon jetzt zur Verfügung stehenden Schlüsseltechnologien wurden im Rahmen des Projekts zehn zukunftsrelevante Supply-Chain-Strategien aufgedeckt. Diese können eine Angleichung vorhandener Strukturen an sich verändernde wirtschaftspolitische, soziale und ökologische Gegebenheiten vereinfachen.

 

 

 

Beschichtungen auf Basis modifizierter Stärke

In zwei FNR-Kooperationsprojekten der Fraunhofer-Institute IAP und IPA geprüft, inwieweit durch unaufwendige Modifizierung des gut verfügbaren und kostengünstigen Bioproduktes Stärke aussichtsreiche Bindemittelmatrices erzeugt werden können.

 

BIOTRAIN – Voruntersuchung zur biologischen Transformation der industriellen Wertschöpfung

Im Rahmen der Voruntersuchung wurden über 100 hochrangige Experten befragt und Workshops mit über 200 Teilnehmern durchgeführt. Es wurde dabei ein detailliertes Bild über die Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken Deutschlands im internationalen Vergleich gezeichnet.

 

 

Biointelligente Wertschöpfung

Mit einer biointelligenten Wertschöpfung werden beispielsweise eine personalisierte Gesundheitsversorgung, eine intelligente Verkehrs- und Produktionsorganisation und die dezentrale Herstellung von Konsumgütern und Nahrungsmitteln aus nachwachsenden Rohstoffen und Recyclingmaterialien realisierbar.

 

Zentrum für Biointelligente Produktion

Mit biointelligenten Technologien können regional verfügbare biologische Stoffe für die Produktion nutzbar gemacht und werterhaltend in geschlossenen Materialkreisläufen geführt werden. Das Fraunhofer IPA unterstützt Sie, die Weichen für eine langfristig wettbewerbsfähige und biointelligente Produktion zu stellen. Das multidisziplinäre Team entwickelt innovative Verfahren, Technologien und Modelle, um biointelligente Systeme in die Industrie zu überführen.  

 

Internationale Benchmark Studie Biointelligenz »InBenBio«

Die Studie InBenBio hat das Ziel, die neuesten Entwicklungen im Bereich Biointelligenz weltweit zu identifizieren, mit den Rahmenbedingungen in Deutschland zu vergleichen und innovative Technologien und Prozesse in internationalen Workshops zu evaluieren. Sie ist von großer Bedeutung für Entscheidungsbefugte aus Industrie und Forschung, die sich mit der Wertschöpfung von morgen beschäftigen. Denn in der Zukunft werden Unternehmen neue Technologien und Geschäftsmodelle entwickeln müssen, um den wachsenden Anforderungen der Kunden und der Gesellschaft gerecht zu werden.

 

Biointelligenter Sensor zur Messung von Virenaktivität für die Produktion von Therapeutika

Im Projekt BioProS wird eine neuartige biohybride Sensortechnologie entwickelt, die zellbasierte Virusinfektionszyklen in Echtzeit überwacht, um hocheffiziente Produktionsprozesse mit Inline-Qualitätskontrolle zu realisieren. Dabei wird optische Sensortechnologie in Kombination mit zellbasierten Messprinzipien eingesetzt.

 

EU-Projekt BIOS fördert die Biologische Transformation der Industrie

Vielversprechende Innovationen in der Biotechnologie enden trotz fortschrittlicher Methoden oft im Nichts, etwa weil die Zelllinienentwicklung mit zu vielen möglichen Modifikationen zu komplex ist. Das Projekt BIOS, zielt darauf ab, den herkömmlichen „Design-Build-Test-Learn"-Zyklus (DBTL) biointelligent zu optimieren und die Geschwindigkeit und Erfolgsquoten im Bioengineering zu erhöhen.

 

BioFusion 4.0

Ziel des Projekts sind Lösungen für die nachhaltige Biologische Transformation der Produktion zu entwickeln und diese anhand von industriellen Anwendungsfällen diskreter Produkte zu demonstrieren.

 

Biopolymere

Da Kunststoffe überall auf der Welt genutzt werden und letzendlich auch unsere Weltmeere verschmutzen, braucht es dringend globale Verwertungsstrategien. In der Forschungsinitiative »Bioökonomie International« entwickeln Wissenschaftler*innen ein Verfahren zur Produktion von Polymeren, das ohne hochwertige Rohstoffe auskommt, deren Verarbeitung sehr umweltschädlich ist.

 

Fraunhofer-Leitprojekt EVOLOPRO

Ziel des Fraunhofer-Leitprojekts EVOLOPRO ist die Entwicklung eines Biological Manufacturing Systems, das bestehende Arbeiten der Industrie 4.0 durch neue biologische Mechanismen ergänzt.

 

 

 

Individualisierbare Akustikabsorber aus nachwachsenden Rohstoffe

Eine gute, optimal ange­passte Raum­akustik ist an allen Orten, an denen Kommuni­kation eine wesent­liche Rolle spielt, unum­gänglich. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll die innovative Technologie des 3D-Druckes genutzt werden, um an Umgebung und Design individuell anpasspare Schallabsorber herzustellen

 

Lebenszyklus von naturfaserverstärkten Materialien

Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) besitzen ein hohes Potential zur energie- und ressourceneffizienten Herstellung von nachhaltigen und wettbewerbsfähigen Bauteilen, finden sich aber bisher nur in ausgewählten und vereinzelten Anwendungen. Das Fraunhofer IWU und die Hochschule Zittau/Görlitz forschen an Technologien und Werkstoffe zur Erweiterung der Anwendungen aus NFK.

 

Biocomposites

Das Fraunhofer IWU hat sich das Ziel gesetzt die Lücke zwischen Forschungslabor und großtechnischer Anwendung von biobasierten Materialien zu schließen. Dabei liegt der Fokus darauf geeignete Materialien für bestimmte Anwendungen zu finden und anschließend ein industrietaugliches Verfahren zu entwickeln.