Das Projekt strebt die stoffliche Verwertung von kommunalem Bioabfall am Beispiel Grünschnitt an. Dazu wird eine Nutzung des Grünschnitts als Rohstoff in Fermentationen und eine Umwandlung des Grünschnitts zu Elektrodenmaterialien für die Elektrobiotechnologie untersucht. Beide Produkte sollen im Weiteren im Sinne der grünen Chemie eingesetzt werden.



Die Verwendung von Grünschnitt als Rohstoff für die Produktion von Grund und Feinchemikalien stellt einen interessanten Schritt zur erhöhten Wertschöpfung dar. Neben der bisherigen Verwendung in Biogasanlagen oder der Kompostierung würden mit dem Rohstoff Grünschnitt innerhalb einer Bioraffinerie vielfältige Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Besonders hervorzuheben ist dabei, dass Grünschnitt im Vergleich zu stark verholzten Rohstoffen weniger energieintensiv aufgearbeitet werden kann. Bei der industriellen Umsetzung des erarbeiteten Konzeptes ergäbe sich somit eine Anbindung von kommunalen Stoffströmen an die chemische Industrie.



Die Elektrobiotechnologie zielt generell auf die Entwicklung von energie- und rohstoffeffizienten Verfahren, um Energie und Basischemikalien zu generieren. Dabei lassen sich die Verfahren in mikrobielle Brennstoffzellen (MFC) für die Energiewandlung sowie mikrobielle und enzymatische Elektrosynthesen (MES bzw. EES) für die Stoffproduktion einteilen. Entscheidend für den Erfolg dieser Verfahren ist u.a. jeweils die Verfügbarkeit von effizienten und kostengünstigen Elektroden. Diese stehen aktuell noch nicht zur Verfügung. Durch die Karbonisierung von kommunalen Abfallstoffen wie Grünschnitt sollen entsprechende kostengünstige Elektrodenmaterialien hergestellt und auf ihre Einsatzfähigkeit in MFCs und MES untersucht werden. Im Erfolgsfall können Ergebnisse zu neuen effizienteren elektrobiotechnologischen Verfahren führen. 

Langsdorf, A., Volkmar, M., Holtmann, D., & Ulber, R. (2021). Material utilization of green waste: a review on potential valorization methods. Bioresources and Bioprocessing, 8(1), 1-26.

 https://doi.org/10.1186/s40643-021-00367-5  



Langsdorf, A., Drommershausen, A. L., Volkmar, M., Ulber, R., & Holtmann, D. (2022). Fermentative α-humulene production from homogenized grass clippings as a growth medium. Molecules, 27(24), 8684.

 https://doi.org/10.3390/molecules27248684  



Langsdorf, A., Volkmar, M., Ulber, R., Hollmann, F., & Holtmann, D. (2023). Peroxidases from grass clippings for the removal of phenolic compounds from wastewater. Bioresource Technology Reports, 22, 101471.

 https://doi.org/10.1016/j.biteb.2023.101471  



Langsdorf, A., Schütz, J. P., Ulber, R., Stöckl, M., & Holtmann, D. (2024). Production of polyhydroxybutyrate from industrial flue gas by microbial electrosynthesis. Journal of CO2 Utilization, 83, 102800.

 https://doi.org/10.1016/j.jcou.2024.102800  



Varriale, L., Volkmar, M., Weiermüller, J., & Ulber, R. (2022). Effects of pretreatment on the biocatalysis of renewable resources. Chemie Ingenieur Technik, 94(11), 1818-1826.

 https://doi.org/10.1002/cite.202200137  



Volkmar, M., Maus, A. L., Weisbrodt, M., Bohlender, J., Langsdorf, A., Holtmann, D., & Ulber, R. (2023). Municipal green waste as substrate for the microbial production of platform chemicals. Bioresources and Bioprocessing, 10(1), 43.

 https://doi.org/10.1186/s40643-023-00663-2