NWNR300913 Biopolymers for sustainable utilization (in Eng.)

Art
Vorlesung
Semesterstunden
2
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Hettegger, Hubert
Organisation
Chemie Nachwachsender Rohstoffe
Angeboten im Semester
Wintersemester 2026/27
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Englisch
Lehrinhalt

Chemie der Kohlenhydrate
Struktur der Mono- und Oligosaccharide, Chiralität, Aldosen, Ketosen, Mutarotation, Bildung von Glycosiden, Epimerisation, wichtige Monomere, Oxidations- und Reduktionsprodukte, Abbau unter alkalischen und sauren Bedingungen, Disaccharide, Ester: Bildung und Stabilität

Pflanzenpolysaccharide I – Cellulose
Struktur, Morphologie, Stabilität, Nano- und Mikrocellulosen, Bakteriencellulose, wichtige kommerzielle Cellulosederivate und deren Herstellung, Veränderung der Eigenschaften, wichtige Anwendungsgebiete, Konzept der Hydrogele

Pflanzenpolysaccharide II – Stärke
Struktur und Chemie von Stärke, Amylose und Amylopektin, strukturelle Eigenschaften von Stärkekörnern, Zusammenhang zwischen Herkunft und Struktur, Verwendung von Stärke, wichtige kommerzielle Stärkederivate und deren Herstellung, Veränderung der Eigenschaften, wichtige Anwendungsgebiete, Exkurs über Glykogen

Pflanzenpolysaccharide III – Hemicellulosen
Vorkommen und Struktur, Isolierung, Funktionen in der Pflanze und daraus abgeleitete Funktionen für alternativen Einsatz, mögliche Anwendungsgebiete und Analytik

Pflanzenpolysaccharide IV – Pektine, Gummen und Beta-Glucane
Vorkommen und Struktur und daraus abgeleitet Funktionen für alternativen Einsatz, mögliche Anwendungsgebiete

Pflanzenpolysaccharide V – Algen und Alginate
Algen als Rohstoffquelle und Alginate als interessantes Material für verschiedene Anwendungen, Konzept der Gele auf Basis von Kationenbindung, Prinzip der Verkapselung

Polysaccharide VI – Chitin und Chitosan
Krustentiere als Rohstoffquelle für Chitin, Chitosan als interessantes Material für verschiedene Anwendungen, Konzept der Gele auf Basis von unterschiedlicher Ladung

Weitere Biopolymere
Vorkommen, Struktur und Anwendungsmöglichkeiten von Lignin, Kollagen, etc.

Biokunststoffe: PLA, PHA et al.
PLA als wichtigstes Beispiel für einen Biokunststoff, Herstellung und Anwendung, Eigenschaften und Modifikationsmöglichkeiten, sowie weitere Biokunststoffe (PHB etc.)

Polysaccharide in der Lebensmittel- und Verpackungstechnologie

Welche Möglichkeiten gibt es, Materialien so zu gestalten, dass sie leichter abgebaut werden können: Design for Degradation, Bioabbaubarkeit, Kompostierbarkeit

Nachhaltigkeit – Gedanken über den nachhaltigen Lebensstil am Beispiel alltäglicher Gegenstände (z.B. Kleidung).
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Die Studierenden haben grundlegende Kenntnisse in allgemeiner Chemie.
Lehrziel

Nach erfolgreicher Absolvierung der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage,
- grundlegende Strukturen, Eigenschaften und Reaktionsprinzipien von Kohlenhydraten, Polysacchariden, weiteren Biopolymeren und ausgewählten Biokunststoffen zu beschreiben,
- Zusammenhänge zwischen chemischer Struktur, Modifizierung und Materialeigenschaften biobasierter Polymere zu erklären,
- Vorkommen, Herstellung und Anwendungsgebiete wichtiger Polysaccharide, Biopolymere und Biokunststoffe einzuordnen,
- Unterschiede und Gemeinsamkeiten zentraler biobasierter Materialien und ihrer Derivate zu analysieren,
- und Konzepte der Bioabbaubarkeit, Kompostierbarkeit, des Design for Degradation und der Nachhaltigkeit im Kontext von Materialanwendungen zu bewerten.
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.