Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
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DiPlanD: Nachhaltig erzeugtes veganes Vitamin D3 und Cholesterol aus der Pflanze Nierembergia repens

Projektbeschreibung

Ziel des Projekts »DiPlanD« ist es, einen vollständig veganen Produktionsweg für Vitamin D3 und Cholesterol zu etablieren, indem 7-Dehydrocholesterol (7-DHC) aus der Pflanze Nierembergia repens extrahiert und photochemisch in Vitamin D₃ umgewandelt wird.  Das Projekt deckt die gesamte Prozesskette ab, vom Anbau und der Ernte über die Extraktion bis zur photochemischen Umwandlung. Durch die Kombination innovativer Anbau- und Verarbeitungstechnologien mit Nachhaltigkeit sowie der Bewertung des Marktpotenzials unterstützt »DiPlanD« den Aufbau einer regionalen und veganen Produktionsplattform für hochwertige biobasierte Inhaltsstoffe.

Die Projektverwertungsobjekte lassen sich in vier Kategorien einteilen:

 

  • Stoffliche Verwertungsobjekte: N. repens-Biomasse, 7-DHC, Vitamin D₃
  • Prozedurale Verwertungsobjekte: Extraktions- und Aufreinigungsprotokolle
  • Technische Verwertungsobjekte: UVB-LED-Tauchreaktor-Technologie
  • Digitale Verwertungsobjekte: Modelle zur Prozessüberwachung und -steuerung des Reaktorbetriebs

Leistungen

© Fraunhofer IKTS
Prozessflussdiagramm für die Produktion von Vitamin D3 aus N. repens über die Stufen Rohstoffproduktion/Anbau, Vorbereitung, Extraktion und photochemische Umwandlung.
© Fraunhofer IKTS
Darstellung regulatorischer Zielpfade für ausgewählte Anwendungen von Pflanzenwirkstoffen innerhalb der EU und Deutschlands.
© Fraunhofer IKTS
Prozessflussdiagramm der Wertschöpfungskette zur biobasierten Herstellung von Vitamin D₃ aus Nierembergia repens im Rahmen von »DiPlanD«.

Das Fraunhofer IKTS unterstützt die Projektarbeiten durch Nachhaltigkeitsbewertungen, Markt- und Regulatorikanalysen sowie der Modellierung relevanter Verwertungspfade.

Prospektive Ökobilanz (pLCA)

Modellierung des Produktionspfads von veganem Vitamin D₃ aus Nierembergia repens, Skalierung vom Labormaßstab (TRL 3–4) auf industrielle Produktion (TRL 9) mittels UpFunMatLCA-Methodik sowie Vergleich mit der konventionellen, lanolinbasierten Vitamin-D₃-Produktion. Die zukünftige Umweltwirkung wurde für das Jahr 2040 anhand der Integrated-Assessment-Model-Szenarien REMIND SSP1 und SSP2 bewertet. Vorläufige Ergebnisse identifizieren die Ernte sowie den Energie- und Lösungsmittelbedarf der Vitamin-D₃-Synthese als die wesentlichen Umwelt-Hotspots.

Marktzugangs- und Regulatorikanalyse

Technologiebewertung sowie Analyse regulatorischer Rahmenbedingungen für den Marktzugang von veganem Vitamin D₃ in pharmazeutischen Anwendungen und als Lebensmittel, einschließlich relevanter Vorschriften, Institutionen und Zulassungsverfahren sowie damit verbundener Time-to-Market- und Cost-to-Market-Implikationen. Ergänzend werden Chancen und Risiken im regionalen Marktumfeld untersucht, u. a. anhand des 5-Kräfte-Modells von Porter.  

Techno-ökonomische Modellierung

Identifizierung von kritischen Faktoren für die Planung und Ausgestaltung der Wertschöpfungskette, von Skalierungseffekten und Verwertung von Nebenprodukten.

Koordination: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Partner: GMBU e. V., Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie, Julius-Kühn-Institut, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Projektlaufzeit: 01.04.2024 – 31.12.2028

Link: https://www.dip-sachsen-anhalt.de/projekt/dip-dipland/