Biotechnologische Verwertung von komplexen Neben- und Abfallströmen am Beispiel von Schwelwasser und Schwelwasserfraktionen

• Antragstellerin: Dr.-Ing. Katrin Ochsenreither
• Fachliche Zuordnung: Bioverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 395736298

Die kostengünstige biotechnologische Herstellung von Bulk- und Plattformchemikalien als Alternative zu petrochemischen Ansätzen kann nur erfolgen, wenn bisher ungenutzte lignocellulose-haltige Restbiomassen als Substrat verwendet werden. Jedoch ist für die biotechnologische Nutzung von lignocellulose-haltiger Substrate eine Vorbehandlung notwendig, um diese für Mikroorganismen zugänglich zu machen. Es gibt eine Reihe von möglichen Methoden, Biomasse aufzuschließen und diese dann vollständig oder fraktioniert für biotechnologische oder auch chemische Prozesse zu verwenden. Ein Nachteil jedoch bei allen Aufschlussmethoden ist, dass sich neben den Hauptkomponenten, die sich besonders als mikrobielle Substrate eignen, auch oft eine Reihe von weiteren Substanzen im Aufschluss befinden, die sich toxisch oder zumindest negativ auf das mikrobielle Wachstum bzw. auf die Produktion auswirken. Mögliche Strategien mit dieser Problematik umzugehen, wären (I) eine weitere Reinigung bzw. weitere Fraktionierung der Aufschlüsse, (II) ein Screening auf oder das Erzeugen von besonders robusten mikrobiellen Produzenten, die von den Nebenkomponenten nicht negativ beeinflusst werden, z.B. durch Evolution, Mutagenese oder gentechnische Methoden, oder (III) durch geeignete Prozessführung, z.B. kontinuierlich, bei der das Substrat in verdünnter Form den Mikroorganismen kontinuierlich angeboten wird, sodass Wachstum und Produktion stattfinden können, aber Nebenkomponenten sich nicht negativ auswirken. Alle diese Strategien sollen in diesem Projekt auf ihre Eignung zur biotechnologischen Nutzbarmachung eines sehr komplexen Nebenstroms am Beispiel von Schwelwasser getestet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen