Prozess-, Verfahrenstechnik

BASF: Mit 3D-Modellen Kosmetikprodukte testen

Organisches Gewebe wie Hautzellen dreidimensional drucken – auf diese neue Technologie setzt zukünftig der deutsche Chemiekonzern BASF. Dafür hat das Ludwigshafener Unternehmen eine Kooperation mit dem französische Start-up Poietis geschlossen, das eine 3D-lasergestützte Bioprint-Anlage entwickelt hat. BASF will das neue Verfahren bei der  Entwicklung und Erforschung neuer kosmetischer Wirkstoffe für Hautpflegeprodukte einsetzen und so bestehende Hautmodelle verfeinern.

Lichtstudie: Algen im Trainingscamp

Zum Wachsen brauchen Algen vor allem eines:  Sonnenlicht. Für die Algenzüchtung im Labor ist das allerdings gar nicht so einfach nachzuahmen. Wissenschaftler der Technischen Universität München haben nun zusammen mit dem Berliner LED-Hersteller FUTURELED eine Methodik entwickelt, mit der sie verschiedenste Lichtsituationen simulieren können.



Frankfurter Turbohefen vergären Abfälle zu Biosprit

Hefen sind Leistungsträger der Biotechnologie: Da sie Zucker aus Biomasse zu Ethanol vergären können, sind sie nicht nur bei Biokraftstoffherstellern gefragt. Das Dilemma: Hefen schmeckt der Zucker Glucose besser als die aus Pflanzenresten gewonnene Xylose. Deshalb vergären sie den Abfallzucker erst dann zu Bioethanol, wenn es keine Glucose mehr gibt. Dieses mehrstufige Vorgehen verlängert die Produktionszeiten und verursacht höhere Kosten.

Mit Schaum und Luft Enzyme ernten

Enzyme sind Biokatalysatoren, die dafür sorgen, dass Lebensmittel besser verdaulich sind oder die Wäsche sauberer wird. Um die gewünschte spezifische biochemische Wirkung zu entfalten, müssen Proteine jedoch in reiner und konzentrierter Form vorliegen. In der industriellen Enzymherstellung ist die „Aufreinigung“, der sogenannte Downstream-Prozess, ein oftmals extrem aufwendiger und teurer Schritt.

Online-Qualitätscheck im Bioreaktor

In der Bioproduktion werden Mikroben oder Säugerzellen als lebende Mini-Fabriken eingesetzt. Die Produktionsstätten der Biotechnologie sind Bioreaktoren – große Hightech-Behälter aus Stahl oder Kunststoff, in denen die Organismen unter optimalen Bedingungen kultiviert werden. Ob jedoch das Produkt – sei es ein Enzym, Wirkstoff oder Biotreibstoff, in der gewünschten Qualität entstanden ist – wird in der Regel erst am Ende des Prozesses festgestellt.

Initiative Biotechnologie 2020+: Mit Großprojekten auf Kurs

Bioreaktoren auf Oberflächen ausdrucken, synthetische Zellen konstruieren oder mithilfe von Mikrokanälen Synthesewege für neue Wirkstoffe zusammenstöpseln. Das sind Visionen für die Biotechnologie der Zukunft, denen sich die großen deutschen Forschungsorganisationen verschrieben haben. Unter dem Dach der BMBF-Initiative „Biotechnologie2020+“ wurden hier millionenschwere Verbundprojekte gestartet.

Biotechnische Prozesse automatisieren

Fünf bis acht Jahre dauert es bisher, Bioverfahrensprozesse zu entwickeln – eine lange Zeit verglichen mit anderen industriellen Produktionsverfahren. Dabei sind Bioprozesse nachhaltig und ressourcenschonend, und auf dem Vormarsch: Experten vermuten, dass in 20 Jahren sogar ein Drittel der weltweiten Produktion aus biotechnologischen Prozessen stammen wird. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) will diese Entwicklung vorantreiben.

Enzyme für die grüne Fabrik der Zukunft

Erdöl ist die Grundlage vieler Chemikalien. Und es wird knapp. Auf der Suche nach Alternativen treten nachwachsende Rohstoffe ins Rampenlicht. In Bioraffinierien sollen aus biologischem Material verschiedenste Produkte von Polymeren bis Pharmazeutika entstehen. Eine Schlüsselrolle spielen dabei optimierte Enzyme. Um die besten Konzepte zu erproben, unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative „BioEnergie2021" ein deutschlandweites Verbundprojekt mit 7 Industrieunternehmen und 9 Forschungsinstituten.

Kompostierbarer Plastik auf dem Prüfstand

Biokunststoffe werden in immer mehr Bereichen eingesetzt. Joghurtbecher, Getränkeverpackungen oder Tragetaschen werden aus dem Plastik aus nachwachsenden Rohstoffen gefertigt. Doch wie nachhaltig und umweltschonend sind die Produkte wirklich? Darüber diskutierten am 25. und 26. September Experten aus dem ganzen Bundesgebiet auf dem Fachkongress „Biobasierte Polymere – Kunststoffe der Zukunft“. Komplexe Lebenszyklusanalysen könnten helfen, Fragen zur Nachhaltigkeit zu beantworten. Die stehen aber noch aus.

Seidenproduktion nach Florfliegen-Art

Wissenschaftler des Lehrstuhls Biomaterialien der Universität Bayreuth haben ein neues, in der Natur von Florfliegen abgesondertes Seidenprotein erfolgreich im Labor hergestellt. Felix Bauer und Thomas Scheibel waren zunächst von den Eigenschaften dieses Naturproduktes fasziniert: Das Proteinsekret wird von den Fliegen nach dem Absondern in die Länge gezogen. Anders als bei den von Spinnen hergestellten, dehnbaren Fasern, entsteht nach dem Aushärten ein zugfester und biegesteifer Stab.

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