Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Industrielle Biotechnologie : 1

Fachhochschule Gelsenkirchen- Standort Recklinghausen-

Wintersemester 2010/2011

Industrielle Biotechnologie

GRUPPENARBEIT

Gruppe 4: Kosten und Logistik

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Teilgebiete der Logistik / Kostenberechnung

Stoffströme / Energieströme

Verwaltung / Qualitätsmanagement /

Werbung

Gerätschaften / Material

Gütervertrieb

Produktion

Entsorgung / Recycling

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Logistik

ABE- Fermenter Lager

Energiegewinn (Biogas)

Biomasse- behälter

Molkerei

DownstreamProcessing

Produktabscheidung / -aufbereitung

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Gliederung

1. Beschaffungslogistik• Rohstoffe

2. Produktionslogistik• Lieferung contra Lagerung

3. Vertriebslogistik

4. Entsorgungslogistik

5. Fazit • Kosten-Gewinn Berechnung

6. Alternativen

7. Fragen

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Beschaffungslogistik

• Clostridium acetobutylicum

– Vorkommen vor allem in Böden/ Sedimenten von Gewässern

– ungefähr 20 t Inokulum/ Ansatz– ungefähr 3650 t Inokulum/ Jahr

– Firmeneigene Kultivierung oder Einkauf?• Kostenvergleich?

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Beschaffungslogistik

• Hefeextrakt– 4,8 t/ Ansatz– 876 t/ pro Jahr

– Einkauf in der Fein-/Chemieindustrie

• Fleischextrakt– 6,0 t/ Ansatz– 1095 t/ pro Jahr

– Einkauf in der Fein-/Chemieindustrie

http://www.subolab.de/shop.html

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Beschaffungslogistik

• Molke

– Käsereien/ Molkereien

– 5600 t/ 14 Ansätze (alle 2 Tage)

– 1,022 Mrd. L/ Jahr

– Deutschlands größte Molkerei (Nordmilch) produziert etwa 3,69 Mrd. L Molke pro Jahr

http://www.milchindustrie.de/de/teaser_2010/top25-molkereien-umsatz-und-milchverarbeitung/

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Beschaffungslogistik

Rohstoffe

• Reinmolke• Hefeextrakt• Fleischextrakt• Bakterienkolonien

BeschaffungskostenRohstoffeBedarf in t pro Jahr

Kosten pro kg in €

Gesamtkosten in € pro Jahr

Herkunft

Molke 1.022.000 -- --Molkerei/ Käserei

Clostridium acetobutylicum (Inokulum)

3650 ? ? ?

Hefeextrakt 876 90,51 79.282.380 Chemieindustrie

Fleischextrakt 1095 266,68 292.014.600 Chemieindustrie

Summe 1.027.621 ? ? --

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Produktionslogistik

• Molke: „Just in Time“ - Lieferung– geringe Haltbarkeit (Konservierung notwendig)– enorme Transportkosten (hoher H20-Gehalt)

– Lagerkosten entfallen

• Zusatzstoffe: – „Just in Time“ - Lieferung oder Lagerung

• Lieferung: Lagerkosten entfallen, jedoch umweltbelastend• Lagerung: Kontinuierliche Verfügbarkeit

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Vertriebslogistik

Produkte Menge in t pro Jahr

Preis in € pro L Preis in € pro Jahr

Abnehmer

Aceton 402,96 2,85 1.148.436 Chemieindustrie

Butanol 1489,2 19,63 29.232.996 Chemieindustrie

Ethanol (70%) 122,64 41,13 5.044.183,2 Autoindustrie

Essigsäure ? ? ? Lebensmittel-industrie

Buttersäure ? ? ? ?

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Entsorgungslogistik

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Kosten - Gewinn

Ausgaben Einnahmen

371.296.980 35.425.615

Jährlicher Verlust von mind. 300.000.000 €

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Alternativen

• Durch die Ultrafiltration, Trennung von Molke in Protein und konz. Molkepermeat. Produkt wäre mit fossilen Brennstoffen konkurrenzfähig

• Autoklavieren kann Lösungsmittelausbeute verdreifachen

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Alternative - Molkeaufarbeitung

• 1.022.000 t Molke /Jahr → (Ultrazentrifugation) 10.220 t/ Jahr Molkeprotein

Molkeproteine (aufgereinigt) Menge in % Menge in t/ Jahr Preis in €/ Jahr

beta-Lactoglobulin 45 4599 --

alpha-Lactalbumin 20 2044 > 2 Mio.

Serumalbumin 5 511 > 5 Mio.

Proteosepepton 20 2044 > 7 Mio.

Immunoglobulin 10 1022 --

http://de.wikipedia.org/wiki/Molkenprotein

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Fragen

• Sind die Fermenter im kontinuierlichen Betrieb, oder gibt es Reinigungsphasen?

• Sind noch andere Edukte nötig (Zusatzstoffe)?

• Werden Mittel benötigt um den pH-Wert einzustellen (Laugen, Säuren)?

• Fallen Kosten für die Molke an? Muss sie autoklaviert werden?

• Mit was für einer Molke wird fermentiert? Kann auch Molkepermeat verwendet werden?

• Lohnt sich eine Proteinaufbereitung?

• Wieviel Buttersäure/Essigsäure entsteht?

• Wieviel H2,wieviel C02 fällt an?