Biotechnologische Produktsynthesen

Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie

Biotechnologische Produktsynthesen

Mikroalgen als nachhaltige Alternative zu rein chemischen Produktionsverfahren

Algenbiotechnologie

Mikroalgen existieren auf der Erde bereits seit Millionen von Jahren und sind in der Lage selbst in den lebensfeindlichsten Umgebungen zu wachsen. Ihre Anpassungsfähigkeit in Kombination mit der Fähigkeit Photosynthese betreiben zu können, macht sie zu einem interessanten Forschungsobjekt. Die Notwendigkeit, ökologisch nachhaltige Produktionsverfahren zu entwickeln und bessere Ressourcenverwertung umzusetzen, rückt Mikroalgen immer mehr in den Fokus der Forscher. Die Bioverfahrenstechnik der HTW Dresden beschäftigt sich bereits seit mehreren Jahren mit Mikroalgen, um die Entwicklung zukunftsweisender Technologien voranzutreiben. Im Fokus stehen vor allem anwendungsorientierte Forschungen in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern.

Schwerpunkte:

Wachstumsuntersuchungen von Mikroalgen

In allen biotechnologischen Produktionsverfahren spielt das Wachstum von Mikroorganismen eine zentrale Rolle. Häufig ist allerdings das Messen von Wachstum weniger trivial. Die Arbeitsgruppe der HTW Dresden beschäftigt sich intensiv mit dem Monitoring und der Bildungskinetik von Biomasse, Photosynthesepigmenten sowie Sekundärmetaboliten.

Wachstumsmonitoring von Mikroalgen

B.Sc. Philipp Scherhag

Doktorand

B.Sc. Philipp Scherhag

Heterotrophie von Mikroalgen

Einige Mikroalgen sind in der Lage heterotrophen Stoffwechsel zu betreiben, wobei sie organische Substrate als Kohlenstoff- und Energiequelle, im Gegensatz zu CO2 und Licht bei der Photosynthese, nutzen. Da das heterotrophe Wachstum nicht durch gelöstes CO2 oder verfügbares Licht limitiert wird, erfolgt es deutlich schneller als phototrophes Wachstum. Im Fokus steht vor allem das Verständnis für optimale Bedingungen von heterotrophem Mikroalgenwachstum, um maximale Aubeuten für entsprechende Produktionsprozesse erzielen zu können.

 

 

 

 

Wasseraufbereitung mit Mikroalgen

Mikroalgen können zur Reinigung von Abwasser und Prozesswässern aus der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Die im Wasser gelösten organischen Substanzen und Ionen wie Ammonium, Sulfat und Phosphat können durch Mikroalgenwachstum entfernt  bzw. deren Konzentration soweit verringert werden, dass sie innerhalb der gesetztlichen Grenzwerte liegen. Aktuell wird daran gearbeitet, die Effizienz des Verfahrens zu steigern, um eine großtechnische Umsetzung zu ermöglichen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Produktsynthesen basierend auf Mikroalgen

Mikroalgen sind im Gegensatz zu Bakterien oder Hefen in der Lage komplexe Stoffwechselprodukte aufzubauen, wodurch sich eine breite Produktpalette ergibt. An der HTW Dresden wird vor allem die Produktion von Pigmenten mit Mikroalgen untersucht.

Zellen von Galdieria sulphuraria
Mikroalgen in einem Photobioreaktor
Pigmentanalyse