Biotechnologische Verfahren

Die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe durch die enzymatische Synthese von biobasierten Chemikalien sowie die fermentative Herstellung der Biokatalysatoren oder anderer Stoffwechselprodukte, wie beispielsweise organische Lösungsmittel und Säuren, sind Zielstellungen innerhalb der Arbeitsgruppe »Biotechnologische Verfahren«.

Ergänzt wird die Fermentationstechnik durch eine Kultivierungsplattform für Mikroalgen. Als natürliche und nachhaltige aquatische Rohstoffquelle, die eine Vielzahl chemischer Grundstoffe (wie z. B. essentielle Fettsäuren, Vitamine oder Pigmente) und eine leicht vergärbare Biomasse liefert, bieten Mikroalgen eine ideale Plattform für stofflich/energetisch gekoppelte Verfahren.

Das Team verfügt über ein breites bioverfahrenstechnisches Know-how zur Skalierung und Prozessintensivierung, wobei die im Labormaßstab entwickelten Verfahren hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit in den industrierelevanten Maßstab im Vorfeld bewertet und bei der Übertragung und Skalierung iterativ optimiert werden. Hierzu zählen etwa die Anpassung von Prozessführungsstrategien (Batch, Fed-Batch, kontinuierlich) und eine integrierte Produktaufreinigung zur Reduktion von Prozessschritten oder die Wiederverwendung der Biokatalysatoren (z. B. durch Immobilisierung an Trägermaterialien).

Aktuelle Fragestellungen

  • Integrierte Produktion von Plattformchemikalien aus pflanzlichen Ölen durch technische Enzyme (z. B. Epoxidierung oder selektive Umesterung) oder Ganzzellkatalyse (z. B. ω-Funktionalisierung)
  • Fermentative Herstellung von organischen Lösungsmitteln (Aceton, Butanol, Ethanol, Isopropanol) aus Lignocellulose-Hydrolysaten
  • Prozessentwicklung zur Gewinnung neuer technischer Enzyme

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Projekte

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Ausstattung

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