Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik (BioVT)

Landesförderung Rheinland-Pfalz - Aktuelle Projekte

iProcess: Intelligente Prozessentwicklung - von der Modellierung bis zum Produkt

Prozessentwicklungen im Bereich der chemischen, biotechnologischen und pharmakologischen Verfahren stehen derzeit vor dem Problem, dass die Komplexität der Systeme eine komplette Modellierung und Vorhersage in der Regel nicht ermöglicht. Im Falle der Übertragung eines Prozesses aus dem Labor in den Produktionsmaßstab kommt erschwerend hinzu, dass beim Scale-Up nicht alle Parameter gleichermaßen übertragen werden können, da sich größenabhängige Faktoren mal im Nenner und mal im Zähler wichtiger Prozesskennzahlen befinden. Es ist somit nur ein Scale-up möglich, welches möglichst viele Kennzahlen berücksichtigt, aber eben nicht alle gleichermaßen. Neben den physikalisch fundierten sowie den aus Dimensionsbetrachtungen gewonnenen Gleichungen werden insbesondere in der Bioverfahrenstechnik auch viele empirische Gleichungen verwendet. Weiterlesen

Kooperationspartner

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Bröckel (HS Trier)

Prof. Dr.-Ing. Hans Hasse (TU Kaiserslautern)

Prof. Dr.-Ing. Percy Kampeis (HS Trier)

Prof. Dr.-Ing. Kai Muffler (TH Bingen)

Prof. Dr. rer. nat. Werner R. Thiel (TU Kaiserslautern)

Prof. Dr.-Ing. Michael Wahl (HS Trier)

StatusLaufendes Vorhaben
Förderzeitraum2019-2021
Mitarbeiter/-InnenN. N.

Untersuchung der Adhäsion terrestrischer Cyanobakterien auf unterschiedlichen Oberflächen

Die Kultivierung von phototrophen Mikroorganismen als Biofilm kann biotechnologische Prozesse einfacher und effizienter gestalten. Die Produktaufreinigung sekretierter Substanzen wird durch immobilisierte Zellen erleichtert und höhere Produktivitäten können in kontinuierlichen Prozessen erzielt werden, da die Wachstumsrate von der Verdünnungsrate entkoppelt werden kann. Die Kultivierung von terrestrischen Cyanobakterien in submersen Systemen ist zwar möglich, es werden jedoch Änderungen der Zellmorphologie und der EPS von beispielsweise Nostoc flagelliforme beschrieben, was in geringen Ausbeuten und Zellvitalitäten resultiert. Weiterlesen

Kooperationspartner-
StatusLaufendes Projekt
FördermittelgeberTU Nachwuchsring
Förderzeitraum01/2019 - 12/2019
Fördernummer-
Mitarbeiter/-InnenDr.-Ing. Dorina Strieth

Landesforschungsschwerpunkt Nanostrukturierte Katalysatoren (NanoKAT)

Zur Neige gehende Ressourcen werden in den kommenden Jahrzehnten zu einem Wandel der Rohstoffversorgung führen, dem sich jede entwickelte Gesellschaft zu stellen hat. Es wird nötig werden, kohlenstoffhaltige Bausteine aus nachhaltigen Ressourcen in die Stoffströme zu integrieren. Hierfür werden neue chemische Reaktionen, robuste Katalysatorsysteme, hocheffiziente Trennverfahren und neue Konzepte zur Verfahrensführung benötigt. Weiterlesen

Kooperationspartner

siehe hier

StatusLaufendes Vorhaben
Förderzeitraum2008-2019
Mitarbeiter/-InnenDr.-Ing. Dorina Strieth

Landesforschungsschwerpunkt Advanced Material Engineering (AME)

Im Mittelpunkt der Arbeiten des Landes-Forschungsschwerpunkts Advanced Materials Engineering (AME) steht die experimentelle und theoretische Analyse der komplexen Zusammenhänge von Werkstoff, Fertigungsprozess, resultierender Mikrostruktur und den hierdurch bestimmten Anwendungseigenschaften entlang der gesamten Prozesskette vom Rohmaterial bis zum Bauteil. Hierauf aufbauend werden optimierte oder gänzlich neuartige Einzelprozesse und / oder Prozessketten für Komponenten des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik erarbeitet. Die betrachteten Werkstoffe reichen von Stählen und Gusseisen über Nichteisenlegierungen und Polymerwerkstoffe bis zu hybriden Werkstoffsystemen. Weiterlesen

Kooperationspartnersiehe hier
StatusLaufendes Vorhaben
Förderzeitraum2008-2019
Mitarbeiter/-InnenDr.-Ing. Dorina Strieth


MINT am Beispiel der Bioverfahrenstechnik – Forschung in Theorie und Praxis hautnah erleben (TUKjunior)

Das Projekt erläutert Schülern/Schülerinnen und Lehrkräften der gymnasialen Mittel- und Oberstufe verschiedene Themenfelder der Bioverfahrenstechnik in Theorie und Praxis. So wird u. a. der Begriff „Bioraffinerie“ erläutert und an praktischen Beispielen gezeigt, welche Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen bereits feste Bestandteile unseres Alltags sind. Hierbei wird der Bezug zu allen MINT-Teilbereichen hergestellt und die Interdisziplinarität dieser Fachrichtung erläutert. In Laboren des Lehrgebiets werden in Kleingruppen verschiedene Versuche durchgeführt. Weiterlesen

StatusLaufendes Vorhaben
Förderzeitraum01/2019 - 12/2019
FörderkennzeichenTUKjunior 2019
Mitarbeiter/-Innen

M. Ed. Nils Fitting

Dipl.-Ing. (FH) Doris Geib

Dipl.-Ing. (FH) Melanie Roth

Elektrobiotechnologie

Die Stromgewinnung mit Mikroorganismen in Form der mikrobiellen Brennstoffzelle (MFC, Abgabe von Elektronen an die Arbeitselektrode) ist bereits seit über einem Jahrhundert bekannt und vielfach betrachtet worden. Die mikrobielle Elektrosynthese hingegen (MES, Aufnahme von Elektronen von der Arbeitselektrode) wird erst seit wenigen Jahren detaillierter untersucht, wobei der bisherige Fokus vornehmlich auf der Bioremediation lag. Die Aufnahme von Elektronen von einer Elektrode oder von einer chemischen Substanz (Elektronenmediator) verschiebt das Redoxgleichgewicht des Pyridin Nukleotid Pools des Mikroorganismus in Richtung NADH. Durch diese erhöhte Verfügbarkeit reduzierter Kofaktoren, können die MES Systeme für die Produktion reduzierter Produkte, wie Butanol und Ethanol genutzt werden. Weiterlesen

Kooperationspartner

Dr. Dirk Holtmann (DECHEMA Forschungsinstitut)

Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter (FH Aachen)

StatusLaufendes Vorhaben
Förderzeitraum05/2019 - 11/2019
FörderkennzeichenGrundfinanzierung RLP
Mitarbeiter/-Innen

Dr.-Ing. Mareike Engel (ab 05/2019)

Pflanzliche Zellkulturen

Die Nutzung von pflanzlichen Zellkulturen zur Produktion von pharmakologisch aktiven Verbindungen wird seit langen international intensiv untersucht. Dennoch ist die industrielle Anwendung bisher auf wenige Beispiele begrenzt. Aber gerade die große Bandbreite an biologisch aktiven Verbindungen in Pflanzen erfordert weitere verfahrenstechnische Entwicklungen, um neue Prozesse etablieren zu können. Das Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik fokussiert insbesondere auf die Kultivierung von CMCs (cambial meristematic cells) von Basilikum zur Produktion von Triterpenen und auf die Gewinnungen von sulfatierten Heteropolysacchariden aus Braunalgen und deren Kultivierung im Bioreaktor. Weiterlesen

Kooperationspartner

 Dr.-Ing. Thomas Hahn (Fraunhofer IGB)

Prof. Dr. Thorsten Stoeck (TUK)

StatusLaufendes Vorhaben
Förderzeitraumseit 2018
FörderkennzeichenGrundfinanzierung RLP
Mitarbeiter/-Innen

M. Sc. Alexander Mehring

Dr.-Ing. Ahmed Zayed (ab 04/2019)

Landesförderung Rheinland-Pfalz - Abgeschlossene Projekte

ProjektInfos
Argus: Perspektiven der InstruktionLehrePlus-Projekt; Förderzeitraum: 01/2016 - 12/2018
iLAB.pro: SmartGlass als Prüfungstool zur prozessbezogenen Beurteilung in naturwissenschaftlich-technischen LaborpraktikaLehrePlus-Projekt; Förderzeitraum: 08/17-07/18
Ferienkurse "Prozesstechnik - Vom Gen zum technischen Produkt"Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, RLP; Förderzeitraum: 01/16-12/17
Ferienkurse "Bioverfahrenstechnik - Von der DNA bis zur Anwendung"Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, RLP; Förderzeitraum: 07/15-12/15
Landesforschungsschwerpunkt BioComp - Complex Data Analysis in Life Sciences and Biotechnology (Mitglied bis 2016 in BioComp 1.0)Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, RLP; Förderzeitraum: 2014-2016
Ferienkurse "Nachwachsende Rohstoffe - Rohstoffwandel in der chemischen Industrie"Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, RLP; Förderzeitraum 07/11-06/15
Voting@TU-KL LehrePlus-Projekt; Förderzeitraum 01/14-12/14  
Ferienkurs "Katalyse" für Schüler und Schülerinnen der Oberstufe (Leistungskurse Biologie, Chemie und PhysikMinisterium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, RLP; Förderzeitraum: 07/2009-12/2011
Anwendung von superparamagnetischen Partikeln in der Analytik und Bioverfahrenstechnik (BIOMAG)Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur, RLP; Förderzeitraum: 01/2008-12/2009
Katalyse im Zentrum nachhaltiger Verfahren der Chemie Stiftung Rheinland-Pfalz für Innovation; Förderkennzeichen: 961-386261/818; Förderzeitraum: 04/2007 - 03/2009
Vom Wertstoff zum Wirkstoff - Konvertierung und FeinreinigungStiftung Rheinland-Pfalz für Innovation; Förderkennzeichen: 1541-386261/783; Förderzeitraum: 07/2006 - 12/2008
Vom Naturstoff zum WertstoffMinisterium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau; Förderkennzeichen: 8403 - 385600; Förderzeitraum: 11/2005 - 04/2006
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