Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik (BioVT)

Die BioVT beim Schülerinnentag 2022: Ein Workshop rund um die Hefe

Warum geht Hefeteig, was sind Mikroorganismen und wie arbeiten Enzyme? Diesen Fragen gingen vier Schülerinnen-Gruppen beim diesjährigen gut besuchten Schülerinnentag der TU Kaiserslautern auf den Grund. Aus 50 Angeboten durften sich die Schülerinnen im Vorfeld drei Kurse auswählen, die sie besuchen wollten. 42 von ihnen entschieden sich, einen Blick in die Welt der Biotechnologie zu werfen. Dabei erfuhren sie erstaunliche Dinge über Bakterien, Pilze und Mikroalgen, lernten was Enzyme alles können und wie die Hefe mit enzymatischer Hilfe Zucker verwertet.  Welche Parameter diesen Prozess beeinflussen können, durften die Schülerinnen gruppenweise bei der Durchführung von unterschiedlichen Versuchsreihen selbst herausfinden. Dabei untersuchten sie die Auswirkung unterschiedlicher Temperaturen, den Einfluss der Zuckerart und der Zuckerkonzentration, das günstigste Wasser-Öl-Verhältnis, den Effekt von hohen Salzkonzentrationen und ob die Erhöhung der Hefekonzentration unbegrenzt zu einem immer größeren Hefeteig führt. Ihre jeweiligen Ergebnisse stellten sie am Ende den anderen Teilnehmerinnen vor.  

Dass man solche Dinge im Studiengang  Bio- und Chemieingenieurswissenschaften lernen kann, stieß bei einigen der Schülerinnen auf großes Interesse. Und wenn auch nicht alle als Studentinnen im MINT-Bereich landen werden, so hat zumindest eine Schülerin laut eigener Aussage wertvolle Infos aus unserem Workshop mitgenommen–und zwar für ihre anstehende Biokursarbeit zum Thema Enzyme.  

Die BioVT bei der MI(N)Tmachwelt auf der Gartenschau

Trotz des schlechten Wetters zog es am 10. September viele Kinder mit ihren Eltern auf die Gartenschau in Kaiserslautern. Grund war die MI(N)Tmachwelt - ein Experimentiertag für Kinder und Jugendliche in der ehemaligen Blumenhalle auf dem Gartenschaugelände.

Unter den vielen Mitmachangeboten aus dem Bereich Mathemathik, Informatik und Naturwissenschaften hatten auch Mitarbeiterinnen und Hiwis aus dem Lehrgebiet BioVT der TU Kaiserslautern vier Tische mit spannungsreichen Experimenten aufgebaut. So lud ein stetig wachsender Luftballon über einem Erlenmeyerkolben mit einer Hefesuspension dazu ein, sich mit dem Thema „Hefewachstum“ zu beschäftigen. An dieser Station konnten die Kinder und Jugendlichen lernen, was die Hefe zum Wachstum benötigt, warum sie einen Teig zum Aufgehen bringt und was man somit bei der Herstellung eines Pizzateigs alles beachten muss. An einer weiteren Station hatten die jungen Forscher*innen die Möglichkeit, Strömungen mit Füller auf einem Küchentuch sichtbar zu machen. Einen Hubschrauber mit Klemmbausteinen zu bauen, zog besonders die kleinen Baumeister*innen an. An die Aufgabe, den Hubschrauber anschließend dreidimensional auf Isometriepapier abzuzeichnen, wagten sich dann eher die jugendlichen Besucher*innen. Großes Interesse weckten auch Maschinen mit unterschiedlichen Antriebsarten. Hier konnten eine Dynamomaschine, ein motorbetriebener Rührer und eine Schneidemaschine bestaunt und nachgebaut werden. Ein Eyecatcher war eine grüne Suspension von Mikroalgen, die in einem kleinen Bioreaktor blubberte. An dieser Station verfolgten auch die Eltern interessiert die Ausführungen über den Nutzen der Algen in den unterschiedlichsten Bereichen und viele staunten über das Potenzial, das in den kleinen grünen Zellen steckt, die man mit bloßem Auge gar nicht sehen kann.  Besonders gefragt war auch die Station „Mikrobieller Fingerabdruck“, welche versprach, die Mikroorganismen der eigenen Haut sichtbar zu machen. Hier durften die Kinder einen Finger auf den Nährboden in einer Petrischale drücken und die Platte anschließend mit Parafilm verschließen. Diese durfte dann zur Beobachtung mit nach Hause genommen werden, wo sich die Mikroorganismen innerhalb der nächsten Tage vermehren und somit sichtbar werden sollten.  

Doch nicht nur Kinder und Jugendliche, auch viele Lehrer*innen, befanden unter den Besuchern. Auch bei ihnen haben wir die Lust am Experimetieren geweckt und wir hoffen, dass sie nun rege Gebrauch von unserem Experimentierkisten-Verleih machen, um den Wissensdurst der Nachwuchsforscher*innen zu stillen.

iLAB-Sommerferienkurs an der TUK

Zum Abschluss der Sommerferien konnten Schüler*innen der 10.-13. Jahrgangsstufe noch einmal eine besondere Reise antreten: Eine Reise in die Welt von Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Diesem vielversprechenden Angebot des Lehrgebiets BioVT und des Lehrstuhls MEGT sind am 31.08.2022 neun Schülerinnen und Schüler gefolgt.

Dabei gab es zu Beginn neben einer Vorstellung der Forschungsschwerpunkte in den beiden Arbeitsgruppen auch Informationen zu den Studiengängen im Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik.

Danach durften die Schüler*innen selbst tätig werden. In verschiedenen Workshops konnten sie einen Einblick in die aktuelle Forschung gewinnen und dabei auch selbst experimentieren.

Im Themenfeld „Maschinenbau“ hörten sie zum einen, wie der Maschinenbau die Energiewende vorantreibt. Dabei bauten sie selbst eine Dynamomaschine und brachten damit eine Lampe zum Leuchten. In einem weiteren Workshop beschäftigten sie sich mit der digitalen Produktentwicklung. Hier zeichneten sie mit einem CAD-Programm einen 3D-Hubschrauber anhand eines zuvor gebauten Modells aus Klemmbausteinen.

Im Bereich der Bioverfahrenstechnik gab einer der Workshops einen Einblick in die moderne Pflanzenzüchtung. Dabei führten die Schüler*innen selbständig die Arbeitsschritte zum Anlegen eines Kallus aus einer Basilikumpflanze durch. Außerdem konnten Basilikumkalluszellen unter der Cleanbench umgesetzt und der Chlorophyllgehalt in den Zellen photometrisch bestimmt werden.

Gelegenheit gab es auch, ein brandaktuelles Thema näher zu beleuchten. In einem Vortrag erfuhren die Schüler*innen wie die Einleitung giftiger Stoffe in einen Fluss, sinkende Wasserpegel, hohe Salzkonzentrationen und die Bildung giftiger Algen zusammenhängen und zum Fischsterben in der Oder geführt haben könnten. Mitgebrachte Gewässerproben wurden von den Schüler*innen anschließend photometrisch auf ihren Nitritgehalt untersucht. Ebenso konnten die Teilnehmer*innen auch die Konzentration einer im Labor kultivierten Mikroalge photometrisch bestimmen. Dabei erfuhren sie auch, dass Algen nicht nur, wie im Fall des Fischsterbens in der Oder, zur Plage werden können, sondern dass ein großes, zum Teil noch zu erforschendes Potenzial in den kleinen Mikroorganismen steckt. So spielen Algen bereits heute schon eine bedeutende Rolle im Bereich der Nahrungsmittel- und Kosmetikproduktion, der Pharmazie und der Medizin und auch bei der Produktion von Biotreibstoff als nachhaltige Energiequelle sind sie Bestandteil der Forschung.

Neben den Workshops versprach das Programm den Schüler*innen auch einen Einblick in das Leben an der TUK. Daher war ein Programmpunkt das gemeinsamen Mittagessen in der Mensa. Zudem gab es eine Campusführung, die in Form einer digitalen Schnitzeljagd u.a. in den größten und in den kleinsten Hörsaal der Uni und in den Hängemattenpark führte. Außerdem leitete sie in  Labore der BioVT und die Hallen des Lehrstuhl MEGT, wo es Interessantes zu hören und zu sehen gab. 

Die Rückmeldungen der Teilnehmer*innen zeigen, dass solche Veranstaltungen einen positiven Eindruck hinterlassen und einen Blick in Studienangebote erlauben, von denen die Schüler*innen zuvor noch nicht gehört haben.

Mit den iLAB-Experimentierkisten beim MINT-Netzwerktreffen in Neustadt

Am 28.04. 2022 war die BioVT mit zwei Mitarbeiterinnen beim 2. MINT-Netzwerktreffen in Neustadt vertreten.  Die MINT-Region Neustadt ist Teil des Projekts „MINT-Regionen“, welches die Stärkung der naturwissenschaftlich-technischen Bildung zum Ziel hat. Dabei sollen MINT-Angebote gebündelt und für Kinder, Jugendliche und Erwachsene zugänglich gemacht werden.

Unter dem Motto „Kooperationen machen´s möglich“ wurden in kurzen Vorträgen einige Beispiele für gute Zusammenarbeit unterschiedlicher Institute und Bildungseinrichtungen vorgestellt. Hier berichtete Sabine Becker, Lehrerin an der BBS in Neustadt, u.a. von ihren Erfahrungen mit unserem iLAB-Angebot. 

Der zweite Teil der Veranstaltung bot die Möglichkeit, MINT-Angebote vorzustellen und neue Kontakte zu knüpfen. Hier konnten die Besucher*innen am Stand der TU Kaiserslautern die aktuellen iLAB-Forscherkisten erproben. Dabei konnte z.B. das Strömungsverhalten um einen Gegenstand mit Tinte und Spültüchern sichtbar gemacht werden. Mit einfachen Haushaltsmaterialien konnte anschaulich untersucht werden, welche Zucker die Hefe verstoffwechseln kann. Auch gab es die Möglichkeit die Algenkonzentration in verschiedenen Algensuspensionen photometrisch zu bestimmen.

Ein Bericht zur Veranstaltung ist zu finden unter https://www.neustadt.eu/B%C3%BCrger-Leben/MINT-Netzwerktreffen-Neustadt-Kooperationen-machen-s-m%C3%B6glich-.php?object=tx,2636.5&ModID=7&FID=2636.26264.1&NavID=2636.27&La=1

 

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