PLANT-KBBE III

FIBRAGEN

Verbesserte BioWerkstoffe aus Flachs durch angewandte Genomik

Koordinator: Prof. Dr. Jörg Müssig – Hochschule Bremen

Projektbeschreibung

In dem Internationalen Forschungsprojekt sollen Flachsfasern durch Züchtung für die Anwendung in Verbundwerkstoffen optimiert werden.

In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass der Einsatz von Flachsfasern als Verstärkung von Verbundwerkstoffen zu sehr guten mechanischen Eigenschaften führt. Vor allem bei der Betrachtung der dichtebezogenen (spezifischen) Werkstoffeigenschaften sind die Biobasierten Werkstoffen mit glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen vergleichbar. Die Verwendung von Flachsfasern stellt als Nachwachsender Rohstoff nicht nur unter Nachhaltigkeitsaspekten eine Innovation dar; auch hinsichtlich der Aspekte der Arbeitssicherheit bei der Herstellung und der Maschinenabnutzung weisen sie Vorteile auf. 

Welche der traditionell in Europa und Nordamerika angebauten Flachssorten sich besonders gut für die Verbundwerkstoffanwendung eignen und wie sie durch Züchtung noch optimiert werden können, soll im Rahmen des Internationalen Verbundforschungsprojekts FIBRAGEN herausgefunden werden. Damit soll der Einsatz von optimierten Flachsfasern für die Nutzung in Verbundwerkstoffen maßgeblich gesteigert werden. 

Durch die Vereinigung internationaler Expertengruppen aus Frankreich, Spanien, Kanada und Deutschland mit Kompetenzen im Bereich der Genomforschung, der Züchtung, der Weiterverarbeitung der Faser zu Textilien und zu Verbundwerkstoffen sowie der Charakterisierung der Pflanzen, Fasern und Verbundwerkstoffe bietet sich die einmalige Möglichkeit, unterschiedlichste Einflussgrößen zu untersuchen. Hierzu zählen unter anderem die verwendeten Flachssorten, das Anbaugebiet und die Aufbereitungsmethodik. Auch die Untersuchungsmethodik ist sehr vielfältig. Neben der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften, woran die Arbeitsgruppe Biologische Werkstoffe an der Hochschule Bremen (Bionik-Innovations-Centrum) einen wesentlichen Anteil hat, wird auch das Genom der unterschiedlichen Pflanzensorten komplett sequenziert und eine biochemische und mikroskopische Analyse der Pflanzenfasern vorgenommen. Mit unterschiedlichen Verfahren sollen die verschiedenen Flachsfasertypen zu Verbundwerkstoffen verarbeitet werden. Die Herstellung und Charakterisierung der Verbundwerkstoffe stellt ein weiteres Arbeitsfeld im Gesamtprojekt dar, an dem die Arbeitsgruppe Biologische Werkstoffe an der Hochschule Bremen (Bionik-Innovations-Centrum) maßgeblich beteiligt ist.

Projektziele

Ziel des Projekts ist es, optimierte Faserstrukturen und –zusammensetzungen zu ermitteln, die Faseroberfläche bezüglich ihrer Haftung in Verbundwerkstoffen zu optimieren und optimale Faserpflanzenzüchtungen mittels SNP & QTL Mapping zu erreichen. Außerdem soll die genetische Basis für die Züchtung von Faserpflanzen, die für den Einsatz in Verbundwerkstoffen optimiert sind, definiert werden.

Das Projekt wird für die Laufzeit von 3 Jahren von den jeweils nationalen Forschungsförderungseinrichtungen finanziert, in Deutschland durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in dem Vorhaben „Plant-KBBE Pflanzenbiotechnologie der Zukunft“.

(english (Beta))

Flax Fibre for Improved Biomaterials through Applied Genomics

Projektbeschreibung (en)

The international research consortium FIBRAGEN deals with the optimisation of flax fibre by breeding methods for the application in composite materials.

During the last decades it could be shown that the use of flax fibre as reinforcement in composite materials leads to excellent mechanical properties. This is especially the case if the specific material properties (mechanical properties refered to the density) are taken into account: the biobased materials can compeed with the properties of glass fibre reinforced composites. The use of flax fibre as a renewable resource is highly innovative not only regarding sustainability aspects, advantages can also be seen regarding operational safety during production and wearing of production machinery.

To discover which of the flax varieties traditionally grown in Europe and Northern America are most suitable for the use in composite materials and how to optimise them with plant breeding methods is the aim of the international research project FIBRAGEN. With the results of this research project the use of optimised flax fibres in composite materials shall be significantly enhanced.

With the consortium consisting of experts from France, Spain, Canada and Germany with expertise in the areas of Genome research, plant breeding, subsequent processing of the fibre into textiles and composites as well as characterisation of plants, fibres and composites a unique basis is established to analyse a various range of influencing factors. Among these factors there are the used flax variety, the producing area and the preparation technology. The methods used for the characterisation and analysis are very multifaceted as well. Beneath the determination of mechanical properties, in which the Biological Materials Group from University of Applied Sciences Bremen (Bionik Innovations Centrum) is significantly involved, the genome of different flax varieties are being completely sequenced and biochemical and microscopic analysis of the plant fibres are performed. The fibre of the different flax varieties is processed with different processing techniques to composite materials. The field of composite production and characterisation is another part of the overall project in which the Biological Materials Group of University of Applied Sciences Bremen as German partner is significantly involved.

Aims

Aim of the project is the determination of optimised fibre structures and fibre composition, the optimisation of the fibre surface with respect to the adhesion in composites and the development of new and optimised breeded varieties with SNP and QTL Mapping. Furthermore the definition of a genetic basis for breeding of fibre plants optimised for the use in composite materials is aimed by the research project.

The project is funded for 3 years by the national research funding agencies, in Germany by the Ministry of Education and research (BMBF) within the funding initiative PLANT-KBBE Plantbiotechnology for the future. 

Eckdaten

PLANT-KBBE III

FIBRAGEN

Projektlaufzeit

01.05.2011 - 31.03.2015

Förderkennzeichen

0315911

Fördersumme

Öffentlich: 196.059,00 €
Privat: 0,00 €
Gesamt: 196.059,00 €
© Confédération européenne du lin et du chanvre (CELC)

Flachsfeld in Frankreich während der Flachsblüte im Juli

Frau Katharina Haag
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Hochschule Bremen

Neustadtswall 30
28199 Bremen
Deutschland
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Herr Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig
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28199 Bremen
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