Umweltbiotechnologie und Bioverfahrenstechnik

Kompetenzen

Die Prozessauslegung erfolgt immer auf Basis der mikrobiologischen bzw. verfahrenstechnischen Grundlagen wie beispielsweise der Wachstums- und Abbaukinetik der jeweiligen Organismen und reicht von der Planung, Inbetriebnahme und Optimierung von Labor- und Technikumsanlagen bis hin zu Planung, Bau, Inbetriebnahme und Optimierung innovativer Demonstrationsanlagen in Kooperation mit unseren Industriepartnern.

Im Bereich Umwelttechnik stehen Verfahren und spezielle Reaktoren zur Reinigung von industriellen Abwässern, Abluft und kontaminierten Böden zur Verfügung. Speziell für die Gewinnung von Metallen aus Prozesswässern und Abfällen setzen wir Bioleaching, -sorption oder -fällung ein.

In der Algentechnologie nutzen wir Mikroalgen als natürliche und nachhaltige aquatische Rohstoffquelle, die eine Vielzahl von hochwertigen Stoffen wie beispielsweise Omega-3-Fettsäuren, Pigmente, Proteine u. a. für die Lebensmittel-, Futtermittel- und Kosmetikindustrie liefert. Für die energetische Nutzung können zudem gezielt Öl und Stärke aus Mikroalgen produziert werden. Für die Valorisierung der Inhaltsstoffe entwickeln wir neue Bioraffineriekonzepte.

Für die ressourcenschonende Produktion in Unternehmen (Ultraeffizienzfabrik) entwickeln wir robuste verfahrenstechnische Konzepte und Prozesse, u. a. zur Herstellung von Basischemikalien wie Methan, Ethanol und Methanol, die energetisch oder stofflich genutzt werden können. Bei der Bioprozessentwicklung spielt die Rückhaltung oder Immobilisierung von Biokatalysatoren eine bedeutende Rolle. Alleinstellungsmerkmal der Abteilung ist die intelligente Verknüpfung von Prozessschritten der mechanischen, thermischen und chemischen Verfahrenstechnik (inkl. Aufarbeitungstechnik) mit Bioprozessen unter Verwendung von Modellierungs- und Simulationsmethoden.

In der Grenzflächenbiologie charakterisieren wir mikrobielle Belastungen auf Oberflächen und in prozessberührten Medien (Biofilmbildung) sowie antimikrobielle Ausrüstungen und entwickeln dazu entsprechende Testverfahren. Biosensoren setzen wir für die Echtzeit-Überwachung von Wassersystemen zur Detektion von Verunreinigungen ein.

Die Abteilung ist damit in der Lage, den gesellschaftlichen Herausforderungen wie Klimawandel, Energiebereitstellung und Wasserknappheit mit nachhaltigen Technikoptionen zu begegnen und so der Industrie, den Kommunen und der Politik zu helfen, die Zukunft zu gestalten. Mit unseren Kompetenzen bedienen wir gemeinsam mit anderen Abteilungen des Fraunhofer IGB die Geschäftsfelder Chemie, Umwelt und Energie.