Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik (BioVT)

Die Bioraffinerie - Beiträge der Weißen Biotechnologie zum Umweltschutz

In der Öffentlichkeit werden Beiträge von Nachwachsenden Rohstoffen und der Gentechnik zum Umweltschutz oft kontrovers diskutiert. Das zu Grunde liegende Konzept vermittelt Lehrern als auch Schülern in getrennten Kursen einen konkreten Einblick in die Anwendungsvielfalt beider Themengebiete, potentieller Synergien für aktuelle und zukünftige Herausforderungen sowie eine Anleitung für das wissenschaftliche Arbeiten in Theorie und Labor. So werden den Teilnehmern sowohl projektorienteierte Hintergründe in Fachvorträgen vermittelt als auch der praktische Einsatz moderner Techniken direkt im Labor ermöglicht. Auf diese Weise wird ein kritischer sowie sachbezogener Dialog zwischen Gesellschaft und Forschung gefördert, der auch das Interesse für Studiengänge auf dem Feld von Naturwissenschaft und Technik fördern soll.

Die Teilnehmer des Schülerkurses werden parallel zu den themenspezifischen Fachvorträgen folgende praktische Arbeitsfelder im Labor realisieren:

  • Enzymatische Hydrolyse von Holz mit anschließender Fermentation mittels Saccharomyces cerevisiae im technischen Fermenter
  • Klonierung einer beta-Galaktosidase von der PCR eines Gens bis zur Erstellung einer Rekombinante mit nachfolgender heterologer Enzymexpression durch Escherichia coli.
  • Prozesssimulation der Stoffströme einer integrierten Bioraffinerie mittels Intelligen SuperProDesigner

Der Lehrerkurs ist thematisch an den Schülerkurs angelehnt, soll aber zeitlich bedingt neben dem Prozessdesign nur ausgewählte praktische Arbeiten aus der Bioraffinerie und der Molekularbiologie beinhalten. Der Fokus liegt auf der Vermittlung technischer Hintergründe einer Bioraffinerie, der Diskussion von Herausforderungen eines Rohstoffwechsels und praktischen Anwendungsbeispielen für den Einsatz des "Bioraffineriekoffers" (s.u.) im Zuge der Unterrichtsgestaltung an Schulen. Konkrete praktische Arbeiten stellen folgende Aufgaben dar:

  • Enzymatische Hydrolyse von Holz mit anschließender Fermentation mittels Saccharomyces cerevisiae im technischen Fermenter
  • Ausgesuchte Klonierungstechniken (PCR, DNA-Restriktion, Agarosegelelektrophorese)
  • Induktion einer Überexpression durch Escherichia coli
  • Prozesssimulation einer integrierten Bioraffinerie mittels Intelligen SuperProDesigner

Der "Bioraffineriekoffer" kann außerhalb der Kurse von Schulen ausgeliehen werden und bietet Lehrern die Möglichkeit einen biotechnologischen Prozess mit einem technischen Fermenter direkt in der Schule zu realisieren. Neben dem Fermenter liegt diesem Angebot ein Reflectoquant zur Analytik und ein Laptop mit der Simulationssoftware SuperProDesigner bei. Desweiteren wird ausreichend Informationsmaterial zur Unterrichtsgestaltung und theoretischen Hintergründen sowie Angaben zur praktischen Umsetzung in Form von einem Skript, Folien für den Overhead-Projektor und einer DVD zur Verfügung gestellt.

Kooperationspartner-
StatusAbgeschlossenes Projekt
FördermittelgeberDeutsche Bundesstiftung Umwelt
Förderzeitraum03/2011 - 03/2013
Fördernummer29128-41
Zum Seitenanfang