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ePaper created 2014-04-10, 13:39:30 | version 1.30.00
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 – kontaminationsresistent, kontinuierlich und aseptisch (nicht steril) – zur Herstellung von Basischemikalien, die energetisch, im Sinne gewünschter Nutz energieformen (Methan, Ethanol, Methanol), oder stofflich genutzt werden können. Die Prozessauslegung erfolgt immer auf Basis der mikrobiologischen Grundlagen wie beispielsweise der Wachstums- und Abbaukinetik der jeweiligen Organismen und reicht von der Planung, Inbetriebnahme und Optimierung von Labor- und Technikumsanlagen bis hin zu Planung, Bau, Inbetriebnahme und Optimierung innovativer Demonstrations- anlagen in Kooperation mit unseren Industriepartnern. Die in- telligente Verknüpfung von Unit Operations der mechanischen, thermischen und chemischen Verfahrenstechnik (inklusive der Aufarbeitungstechnik) mit Bioprozessen unter Verwendung von Modellierungs- und Simulationsmethoden führt hier ebenso zu Alleinstellungsmerkmalen wie der Umgang mit Mikroorganismen auf Oberflächen für die gezielte Ansiedlung oder Abreicherung. Methoden des klassischen und des »kontinuierlichen« Hochdurchsatzscreenings nach autochthonen Produktions stämmen, die für robuste Prozesse geeignet sind oder neue Produktlinien eröffnen Bioproduktionsverfahren, auch mit partieller oder vollstän- diger Zellrückhaltung Kultivierung von Mikroalgen in Photobioreaktoren Mikrobiologische Charakterisierung von Oberflächen mit Standard- und anwendungsbezogenen Verfahren ein- schließlich 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 Prozess zustände technischer Anlagen zu deren Stabilisierung Aufarbeitung mit Membranverfahren, Flüssig-Flüssig- Extraktion und Extraktion mit überkritischen Medien Ganzheitliche Modelle für das Energie-, Abfall- und Wassermanagement KOMPETENZEN 5 4