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ePaper created 2013-09-23, 14:05:17 | version 1.25.20
UMWELTBIOTECHNOLOGIE UND BIOVERFAHRENSTECHNIK Die Schwerpunkte der Abteilung Umweltbiotechnologie und Bioverfahrenstechnik liegen in der Entwicklung von Prozes- sen zur Herstellung von Basischemikalien, Wertstoffen und Energieträgern aus organischen Roh-, Rest- und Abfallstoffen – oft kombiniert mit der Rückgewinnung anorganischer Be- gleitstoffe zur Wiederverwendung als Dünger und der Reini- gung des bei der Naturstoffwandlung immer anfallenden Lö- sungsmittels Wasser. Organische Reststoffe wie Biomüll oder Klärschlamm lassen sich bevorzugt anaerob behandeln, da sich dabei Biogas als regenerativer Energieträger wirtschaft- lich gewinnen lässt. Auch neue Ansätze in der kommunalen wie industriellen Abwasserreinigung und die Realisierung von Prototypen innovativer semi-dezentraler nachhaltiger Abwas- serreinigungsanlagen sind möglich, wenn spezielle anaerobe Mikroorganismen eingesetzt werden. Dabei spielt die Rück- haltung oder Immobilisierung von Biokatalysatoren eine be- deutende Rolle. Das damit verbundene Know-how nutzen wir vielfältig zur Untersuchung oberflächenassoziierter bio- logischer Prozesse (Biokorrosion, Biofilmbildung, Biominera- lisierung, Biofouling, Biosensorik oder Bioleaching) sowie der Testung antimikrobieller Ausrüstungen. Ergänzend greifen wir auf Mikroalgen als natürliche und nachhaltige aquatische Roh- stoffquelle zurück, die eine Vielzahl chemischer Grundstoffe und eine leicht vergärbare Biomasse liefert. Kernkompetenz der Abteilung ist die Entwicklung robuster bioverfahrenstechnischer Prozesse zur Herstellung von Basis- chemikalien, die entweder energetisch, im Sinne gewünsch- ter Nutzenergieformen (Methan, Ethanol, Methanol), oder stofflich genutzt werden können. Unter robusten Verfahren soll hier verstanden werden, dass sie kontaminationsresistent, kontinuierlich und aseptisch (nicht steril) betrieben werden können. Die Prozessauslegung erfolgt immer auf Basis der mi- krobiologischen Grundlagen wie beispielsweise der Wachs- tums- und Abbaukinetik der jeweiligen Organismen und reicht von der Planung, Inbetriebnahme und Optimierung von Labor- und Technikumsanlagen bis hin zu Planung, Bau, Inbetrieb- nahme und Optimierung innovativer Demonstrationsanlagen in Kooperation mit unseren Industriepartnern. Die intelligente Verknüpfung von Unit Operations der mechanischen, thermi- schen und chemischen Verfahrenstechnik (inklusive der Auf- arbeitungstechnik) mit Bioprozessen unter Verwendung von Modellierungs- und Simulationsmethoden führt hier ebenso zu Alleinstellungsmerkmalen wie der Umgang mit Mikroorga- nismen auf Oberflächen für die gezielte Ansiedlung oder Ab- reicherung. Methoden des klassischen und des »kontinuierlichen« Hochdurchsatzscreenings nach autochthonen Produkti- onsstämmen, die für robuste Prozesse geeignet sind oder neue Produktlinien eröffnen Batch-, Fed-Batch- und kontinuierliche Bioproduktionsverfah- ren, auch mit partieller oder vollständiger Zellrückhaltung Kultivierung von Mikroalgen in Flat-Panel-Airlift-Photobio- reaktoren Mikrobiologische Charakterisierung von Oberflächen mit Standardverfahren und anwendungsbezogenen Verfahren einschließlich Testentwicklung Psychrophile, mesophile und thermophile Bioprozesse Entwicklung von Echtzeit-Verfahren zur Überwachung von Wassersystemen hinsichtlich Verunreinigungen Modellierung von Prozessen und Simulation von Prozesslinien Scale-up-Prozesse und Scale-down instabiler Prozesszu- stände technischer Anlagen zu deren Stabilisierung KOMPETENZEN 4 8