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Achema_Gruenderpreis_positiv_BildschirmZum zweiten Mal sind unternehmungsfreudige Wissenschaftler, zukünftige Gründer und Inhaber von Start-Ups aufgerufen, sich um den ACHEMA-Gründerpreis zu bewerben. Ab sofort können Ideen, Konzepte und Businesspläne aus den Bereichen Chemie, Verfahrenstechnik und Biotechnologie eingereicht werden. Die Finalisten haben die einmalige Chance, sich im Rahmen der ACHEMA 2018 dem internationalen Fachpublikum zu präsentieren. Drei Gesamtsieger erhalten darüber hinaus je ein Preisgeld von 10.000 Euro. 

Alle weiteren Informationen auf www.achema.de/gruenderpreis.

Die chemische Industrie ist Innovationsmotor für zahlreiche andere Branchen. Innovationen in Chemie, Verfahrenstechnik und Biotechnologie können Technologien und Produkte auf breiter Ebene grundlegend verbessern. Doch die Zahl der Firmenneugründungen in diesen Bereichen ist niedrig. Gute Ideen und junge Unternehmer brauchen mehr Unterstützung beim Erschließen neuer Geschäftsfelder; dabei sind der Zugang zu erfahrenen Mentoren und die Möglichkeit, Kontakte zu knüpfen, als mindestens ebenso wichtig anzusehen wie finanzielle Aspekte.

Deshalb schreiben die DECHEMA, die Business Angels FrankfurtRheinMain und der High-Tech Gründerfonds zur ACHEMA 2018 zum zweiten Mal den ACHEMA-Gründerpreis aus. Ideengeber und Unternehmensgründer können sich ab sofort darum bewerben. Abweichend von der ersten Vergabe 2015 besteht diesmal keine Einschränkung auf bestimmte Kategorien; zugelassen sind alle Themen, die auch auf der ACHEMA vertreten sind, vom Anlagenbau bis zur industriellen Biotechnologie.

Der Wettbewerb läuft über drei Phasen – bis 31.3.2017 können Ideen, bis 31.7.2017 Konzepte und bis 31.11.2017 Businesspläne vorgelegt werden. Besonders in den frühen Phasen haben die Bewerber von Beginn an die Möglichkeit, mit hochrangigen fachlich versierten Mentoren ihre Konzepte zu diskutieren und auf dieser Basis Unterstützung für die Ausarbeitung ihrer Businesspläne zu bekommen. Die Bewerber sowie nach dem 1.7.2015 gegründete oder in Gründung befindliche junge Start-Ups sollen schon in dieser frühen Phase Zugang zu potenziellen Investoren bekommen, um die Möglichkeiten einer Finanzierung zu besprechen. Unabhängig vom Zeitpunkt des Einstiegs in den Wettbewerb gehen alle Businesspläne, die bis zum 30. November 2017 vorliegen, ins Rennen um die Finalplätze.

Bis zu zehn aussichtsreiche Gründungen bzw. Gründungsideen erhalten die Möglichkeit, sich auf der ACHEMA 2018 im Rahmen eines Gründerpreisstandes sowie einer speziellen Pitchsession vorzustellen und Kontakte zu knüpfen. Drei Gesamtsieger erhalten darüber hinaus ein Preisgeld in Höhe von je 10.000 Euro.

Träger des ACHEMA-Gründerpreises sind die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., die DECHEMA Ausstellungs-GmbH, die Business Angels FrankfurtRheinMain e.V. und der High-Tech Gründerfonds. Unterstützt wird der ACHEMA-Gründerpreis zudem von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI), dem Verband der Chemischen Industrie (VCI) und der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) sowie dem Business Angels Netzwerk Deutschland, eXist und dem Wettbewerb GO-Bio.

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15 Antragsteller von 11 Hochschulen können sich seit 1. Juli 2016 über ein Max-Buchner-Forschungsstipendium freuen. Die geförderten Themen reichen von der Synthese von Nano-und Mikropartikeln über „gedruckte“ Protein-Gele bis hin zur enantioselektiven Synthese entzündungshemmender Wirkstoffe. Die Stipendien in Höhe von 10.000 Euro pro Vorhaben kommen Nachwuchswissenschaftlern in Chemischer Technik, Verfahrenstechnik und Biotechnologie sowie angrenzenden Gebieten zugute und sollen vor allem interdisziplinäre Ansätze fördern. Auch explorierende Arbeiten zur Vorbereitung von Anträgen bei DFG und anderen Förderorganisationen können so unterstützt werden.

Die geförderten Arbeiten 2016/2017 sind:

  • Experimentelle Untersuchungen zum Eisenoxidationsweg bei dem neuartigen acidophilen eisenoxidierenden Bakterium „Ferrovum“ sp., TU Bergakademie Freiberg
  • Biosynthese der polychlorierten Biaryl-Naturstoffe Ambigol A und B, Technische Universität München
  • Wellplate NMR System (WELLMRS), Karlsruher Institut für Technologie
  • Akustische-Resonanz-Mischtechnik in der Submerskultivierung höherer Pilze, Universität Hohenheim
  • Kontinuierliche Synthese und Modifikation komplexer Nano- und Mikropartikel in einem 1000 Watt Ultraschall-Multiphasen-Cavitator im Durchfluss, Julius-Maximilians-Universität Würzburg
  • Mechanisches Legieren zur Herstellung carbidischer MAX-Phasen und Optimierung ihrer magnetischen Eigenschaften durch Dotierung mit späteren Übergangsmetallen, Technische Universität Darmstadt
  • Neuartige Messtechnik für dreidimensionale Schaumströmung, TU Dresden
  • TAP Experimente bei Atmosphärendruck, Technische Universität Hamburg-Harburg
  • Selective synthesis of active Cu-oxo clusters in zeolites for methane activation at low temperatures, Technische Universität München
  • Synthese und Charakterisierung von Biuretderivaten zur Extraktion von Anionen, Technische Universität Dresden
  • Thermodynamische Stoffdatenmodellierung für die Simulation der Herstellung von Wertstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, Technische Universität Kaiserslautern
  • Neue Liganden zur enantioselektiven Synthese von entzündungshemmenden Wirkstoffen, Universität Regensburg
  • Anwendung des Bonded-Particle-Models für die Modellierung der Packungen von nicht-sphärischen Partikeln,            Technische Universität Hamburg-Harburg
  • Getriggerte Gelbildung von Proteinen – vom 3D-Druck zur verfahrenstechnischen Anwendung, Universität Hohenheim
  • Auswirkung kurzer Fasern in anisotrop-gelierenden Geweberegenerationsmatrizen auf gerichtetes Nervenzellwachstum, DWI – Leibniz Institute for Interactive Materials

Die gemeinnützige Max-Buchner-Forschungsstiftung wurde 1936 ins Leben gerufen und begründet die aktive Forschungsförderung der DECHEMA, von der sie ehrenamtlich verwaltet wird. Die Stiftung wird durch Spenden insbesondere der ACHEMA-Aussteller und Besucher finanziert. Seit ihrem Bestehen konnte die Max-Buchner-Forschungsstiftung 3750 Jahresstipendien für Forschungsarbeiten junger Wissenschaftler vergeben. Die Ergebnisse der geförderten Arbeiten stehen der Allgemeinheit zur Verfügung.

Anträge für die Förderperiode 2017/2018 können bis zum 15. September 2016 eingereicht werden: Antragseinreichung für die Förderperiode 2017/2018

 

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PStefan Heinrichrof. Dr. Stefan Heinrich von der TU Hamburg-Harburg ist der DECHEMA-Preisträger 2015. Die Preisverleihung findet am 1. Juni 2016 im Rahmen des DECHEMA-Tages in Frankfurt am Main statt. Mitglieder und Interessierte sind dazu herzlich eingeladen. Im Interview erzählt Stefan Heinrich vorab, welche Methoden er einsetzt und welche Fragestellungen aktuell bearbeitet werden.

Sie beschäftigen sich mit der Analyse und Simulation der Vorgänge in der Wirbelschicht. Welche Methoden setzen Sie dafür ein?

Um die komplexen Mikroprozesse in der Wirbelschicht zu simulieren, bedarf es multiskaliger Ansätze. Diese reichen von der makroskopischen Beschreibung der Vorgänge auf der Apparateebene mittels Populationsbilanzen und Fliessschemasimulation über mikroskopische Diskrete-Elemente-Simulationen der deterministischen Partikel- und Tropfenbewegungen, die mit der fluiden Phase wechselwirken und über numerische Strömungsmechanik (CFD) berechnet werden, bis zur sub-mikroskopischen Simulation der Partikeleigenschaften selber, die sowohl deren Struktur als auch die mechanischen Festigkeitseigenschaften beinhaltet. Dafür verwende ich Einzelpartikel-DEM sowie Kontinuuumsmechanische Ansätze. Mittendrin befindet sich noch die mesoskalige Ebene mit den einzelnen Transportprozessen, die über semi-empirische Ansätze mit der DEM und Kontinuumstheorie gekoppelt ist.

Generell werden neueste numerische Methoden auf der Basis  kommerzieller Programmsysteme verwendet, aber auch eigene Werkzeuge, wie dynamische Fliesschemasimulationsmethoden und DEM-Kontaktmodelle, weiterentwickelt und ständig angepasst..

Inwieweit sind denn schon Voraussagen möglich?

Wir können heutzutage schon sehr detaillierte zeitlich und örtlich abhängige Temperatur- und Konzentrationsfelder und Bewegungsbahnen der beteiligten flüssigen, festen und gasförmigen Phasen berechnen. Diese Informationen überprüfen wir im Übrigen auch in unseren Labor- und Technikumsanlagen mit zahlreichen Messverfahren.

Ebenso ist es möglich, die ablaufenden Transportprozesse mit kinetischen Ansätzen zu beschreiben und damit relativ genau physikalisch begründete Vorhersagen zu ablaufenden Reaktionen am Partikel, zum Trocknungsverhalten und zum Wachstumsmechanismus  zu treffen.

Und wo stoßen die Verfahren an Grenzen?

color-775209_640Das große Problem besteht in der dispersen Struktur der zu formulierenden Partikel, deren Eigenschaften durch Verteilungen charakterisiert werden. Beispiele hierfür sind Größe, Form, Dichte, Rauhigkeit, Festigkeit, Kompressibilität, Fließfähigkeit, Löslichkeit, Redispergierbarkeit, Retardierung, Quellvermögen, Benetzbarkeit, Porosität, Feuchtegehalt oder Hygroskopizität. In Populationen dieser heterogenen Partikel sind diese Eigenschaften nicht einheitlich, sondern entsprechend ihrer Verteilungsfunktionen mit der Zeit und von den örtlichen Positionen der Partikel anhängig. Diese so genannten eigenschaftsverteilten Systeme werden mittels partieller Integro-Differentialgleichungen mit integralen Randbedingungen beschrieben, wobei die Modellgleichung auch als Populationsbilanz bezeichnet wird.

Die o.g. Teilprozesse, die häufig simultan ablaufen, sind in ihrer Komplexität und ihrem zeitlichen Verhalten bisher unzureichend verstanden.

Und selbst wenn man aus populationsdynamischer Sicht die Partikelbewegung und –charakterisierung verstanden hat, besteht immer noch die Frage nach den Einflüssen der verschiedenen Prozessparameter auf die Dynamik der Wirbelschicht-Sprühgranulation, z.B. das Stabilitätsverhalten oder das Erkennen von Betriebsgrenzen, . Die dazu nötige Modellvalidierung bzw. –anpassung ist ein sehr weites Feld. (mehr …)

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Stefan HeinrichProf. Dr. Stefan Heinrich von der TU Hamburg-Harburg ist der DECHEMA-Preisträger 2015. Die Preisverleihung findet am 1. Juni 2016 im Rahmen des DECHEMA-Tages in Frankfurt am Main statt. Mitglieder und Interessierte sind dazu herzlich eingeladen. Im Interview erzählt Stefan Heinrich vorab, warum die Wirbelschicht-Granulation ein so spannendes Verfahren ist.

Wie funktioniert die Wirbelschicht-Sprühgranulation?

Beim Wirbelschichtverfahren werden Partikel mittels eines meist heißen Luftstroms gewirbelt und somit in einen Flüssigkeits-ähnlichen Schwebezustand gebracht; man spricht auch von fluidisierten Partikeln. Damit werden die Feststoffe flexibler in ihrer Handhabung,  z.B. können chemische Reaktionen intensiver und effektiver ablaufen.

Eine besondere Form ist dabei die Wirbelschicht-Sprühgranulation. Dabei werden Lösungen, die einen Feststoff enthalten,  oder Suspensionen bzw. auch Schmelzen auf die fluidisierten Partikel mittels Düsen in Form von Tropfen versprüht. Der Feststoff lagert sich auf den Partikeln ab, und das Lösungs- bzw. Suspensionsmittel verdunstet. Somit wachsen die Partikel schichtweise, d.h. sie granulieren oder werden ein- oder mehrlagig beschichtet bzw. verkapselt oder immobilisiert. Ebenso ist eine Agglomeration von pulverigen Stoffen oder eine Matrixeinbindung von Wirkstoffen möglich. Prinzipiell können damit Flüssigkeiten in frei fließende, staub- und abriebarme, körnige Feststoffe umgewandelt werden, um vollkommen neue Gebrauchseigenschaften zu erzeugen.

Wo begegnet uns diese Technik im Alltag bzw. welche alltäglichen Produkte werden damit hergestellt?

Die Wirbelschicht-Sprühgranulation findet ihren Einsatz in der chemischen Industrie, der Keramikindustrie, der Pharmazie oder der Lebens- und Nahrungsmittelindustrie sowie in der Landwirtschaft, wo derart hergestellte Partikel beispielsweise als Katalysatoren, Batteriematerialien, Keramik-Polymer-tablets-700670_640Funktionswerkstoffe, Farbstoffe, Waschmittel, Dünge- und Pflanzenschutzmittel, verkapselte Vitamine, feste Arzneiformen oder Adsorbentien für die Luftreinhaltung verwendet werden. Sehr wichtige Anwendungen sind beispielsweise die Retardbeschichtungen auf Arzneipartikeln bzw. –tabletten, um eine verzögerte Wirkstofffreigabe zu steuern, damit die Tablette über einen langen Zeitraum wirkt und gleichzeitigt nicht unkontrolliert Wirkstoff freigibt sowie vor der aggressiven Magensäure geschützt ist.

Was ist das besondere an der Wirbelschichttechnik gegenüber anderen Verfahren, um Partikel herzustellen?

Die Wirbelschicht zeichnet sich als thermisches Behandlungsverfahren für körnige Feststoffe durch eine sehr hohe Kontaktfläche zwischen den Partikeln und dem umströmenden Fluid aus und ist für sehr hohe Wärme-, Stoff- und Impulsaustauschkoeffizienten bekannt. Folglich können zahlreiche Prozesse intensiver ablaufen. (mehr …)

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ImageDas gab es noch nie beim Schülerwettbewerb DECHEMAX: Erstmals gehen mehr als 3.000 Teams an den Start! Jeweils 3-5 Schülerinnen und Schülern der Klassen 7 bis 11 werden in den nächsten Monaten herausfinden, woher die Elemente des Periodensystems kommen, was die Natur mit ihnen anstellt und wie sie sich technisch nutzen lassen. Die Mannschaften, die mindestens sechs von acht Fragen richtig beantwortet haben, verwandeln dann den heimischen Küchentisch in ein Experimentallabor. Den Siegern winken Buchpreise, Zeitschriftenabonnements und vieles mehr. Die Gesamtsieger fahren im September 2014 zur Preisverleihung nach Aachen, wo sie ihre Urkunden und Geldpreise in Empfang nehmen dürfen.

http://www.dechemax.de

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Das hier ist Hand- oder besser Beinarbeit; dank dem diesjährigen DECHEMA-Preisträger könnte Spinnenseide bald auch industriell hergestellt werden.[Photo courtesy PDPhoto.org]

Das hier ist Hand- oder besser Beinarbeit; dank dem diesjährigen DECHEMA-Preisträger könnte Spinnenseide bald auch industriell hergestellt werden.[Photo courtesy PDPhoto.org]

Prof. Dr. –Ing. Thomas Scheibel von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften (FAN) der Universität Bayreuth erhält den diesjährigen DECHEMA-Preis der Max-Buchner-Forschungsstiftung. Damit werden seine Forschungsarbeiten zur biotechnologischen Herstellung und Charakterisierung von Spinnenseide-Proteinen gewürdigt. Auf dieser Basis entwickelte er technisch und medizinisch anwendbare Materialien.

Spinnen sind faszinierende Geschöpfe. Betrachtet man ein Spinnennetz, so besticht es nicht nur durch seinen filigranen Aufbau. Die Spinnfäden sind dünner als ein menschliches Haar, aber reißfester als Stahl und dabei gleichzeitig elastischer als Gummi. Diese Eigenschaften machen sie zu einem idealen Rohstoff für medizinische und technische Anwendungen. Deshalb bemüht man sich seit langem, sie als Naturstoff industriell zu nutzen. Es erfordert viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit, um Eigenschaften, die die Natur vorgibt, auf synthetischem Wege nachzuahmen. Die Proteinketten, die die Spinnen zu einem Faden verarbeiten, sind über Jahrtausende im natürlichen Evolutionsprozess optimiert worden. Spinnen können jedoch leider nicht, wie die Seidenspinnerraupen für die Seidenproduktion, in großem Maßstab gezüchtet werden. Auch bei ausreichendem Nahrungsangebot, lassen sich die kannibalischen Gelüste der Achtbeiner nicht unterdrücken.

Thomas Scheibel und seinem Team ist es gelungen, Spinnenseide synthetisch in großtechnischen Maßstab herzustellen. Er zerlegt zunächst die Spinnen-Gene, die die Bauanleitung für die Seide enthalten, in Teilsequenzen. Anschließend baut er die Seidenproteine mit Hilfe von gentechnisch veränderten Bakterien nach und verknüpft sie zu künstlichen Fasern. Die Firma AMSilk, deren Mitgründer Scheibel ist, hat ein spezielles Verfahren entwickelt, mit dem die Eigenschaften der künstlichen Spinnenseide gezielt auf spezielle Anwendungen angepasst werden. Spinnenseide kann sowohl in Fadenform als auch in dreidimensionalen Strukturen hergestellt werden. Damit lassen sich neue Materialien Entwickeln. Beschichtungen, Schäume und Gele oder Vliesstoffe, Fasern und Garne sowie Folien gehören zu den Produkten. Sie besitzen eine hohe Festigkeit und sind trotzdem sehr dehnbar. Diese Kombination war bisher nicht möglich.

Auch in der Medizin gibt es ein großes Potenzial für die Spinnenseide.Schon die alten Griechen benutzten Spinnennetze als Wundverband. Spinnenseide ruft beim Menschen keine allergischen Reaktionen hervor. Damit eignet sie sich als Wundauflage, Pflaster oder Nahtmaterial für die Chirurgie. Auch eine Ummantelung von Implantaten ist denkbar. Spinnenseide wird nicht vom menschlichen Körper abgestoßen. Eine andere Möglichkeit ist der Transport von Wirkstoffen. Thomas Scheibel konnte kürzlich aus Proteinen der Spinnenseide Kapseln herstellen, die erstmals zwei Funktionen gleichzeitig erfüllen: Sie schützen das eingeschlossene Enzym vor der Zersetzung und bieten gleichzeitig die Möglichkeit, seine Aktivität von außen zu steuern und zu beobachten. Da Spinnenseide ein Protein ist, kann sie mit anderen Proteinen neue Verbindungen eingehen. Auf der Oberfläche der Kapsel können deshalb sogenannte gewebespezifische Rezeptoren angebracht werden. Damit wird die Kapsel punktgenau an die gewünschte Stelle im Körper gesteuert.

Mehr zum DECHEMA-Preis

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