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TU Kaiserslautern belegt dritten Platz beim 99 € - Bioreaktor-Wettbewerb

Ende Juli nahm der 1. Fotobioreaktor Club Kaiserslautern des Lehrgebiets Bioverfahrenstechnik der TU Kaiserslautern, vertreten durch Dorina Strieth, Anja Helmschrodt, Peter Bollenbacher, Lisa Osinski und Philipp Wentz mit ihrem selbstgebauten Airlift-Bioreaktor am 99€-Wettbewerb in Dresden teil. Der Wettbewerb wurde zum zweiten Mal vom Lehrgebiet der Bioverfahrenstechnik der TU Dresden organisiert. Ziel des Wettbewerbs war es mit einem Budget von nur 99€ einen Reaktor zu designen, in dem Rhodobacter sphaeorides kultiviert und eine maximale Pigmentsynthese (Rotfärbung) induziert werden kann. Rhodobacter sphaeroides ist ein stäbchenförmiges Purpurbakterium, welches unter aeroben Bedingungen (mit Sauerstoff) Atmung zur Energiegewinnung betreibt. Unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff) ist der Stamm in der Lage durch Photosynthese Energie zu gewinnen. Die typische Rotfärbung tritt unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff)  auf, wenn der Stamm Photosynthese betreibt. Allerdings ist die Biomasseproduktion unter aeroben Bedingungen höher und die Bakterien haben eine gelb-grünliche Färbung. Eine besondere Herausforderung bei der Planung des Reaktors stellte demnach die Umstellung von der aeroben zur anaeroben Kultivierung dar. Denn im ersten Schritt sollte möglichst viel Biomasse produziert werden, die sich dann bei Sauerstoffmangel rot verfärbt. Nach der aktuellen Literatur wächst Rhodobacter sphaeroides  bei einem pH-Wert von 4,7 und einer Temperatur von 30°C optimal. Aus diesem Grund musste der pH-Wert und die Temperatur über den Zeitraum der Kultivierung autark geregelt werden. Dies konnte durch die Verwendung eines Arduino-boards realisiert werden und machte etwa 74% des zur Verfügung stehenden Budgets aus. Der Reaktor selbst wurde als Schlaufenreaktor konzipiert, bestehend aus einem hitzebeständigen Folienschlauch. Der Folienschlauch wurde durch HT-Bögen aus dem Baumarkt gezogen und diese wurden nach dem Autoklavieren in einem Holzrahmen mit Kabelbindern kostengünstig fixiert. Das Medium wurde über einen Ausströmerstein aus der Aquaristik umgewälzt. Hier konnte eine Umlaufzeit von nur 17 Sekunden erreicht werden. Die Zusammensetzung des Mediums (Minerale, Vitamine etc.) durfte nicht verändert werden und wurde von den Organisatoren vor Ort zur Verfügung gestellt.  

Am ersten Tag des Wettbewerbs wurden gemeinsam alle Reaktoren aufgebaut, befüllt und die Bakterien hinzugegeben. Nach 24 Stunden wurde aus jedem Reaktor eine Probe gezogen und mittels HPLC die Menge an gebildeten Pigmenten bestimmt. Nach dem Team „Bleyobacter boschkeides“ von der TU Dresden und dem Team „Project Red“ von der HS Mittweida belegte der 1. Fotobioreaktor Club Kaiserslautern den dritten Platz. Die Siegerehrung mit Preisübergabe und Posterpräsentation fand im Rahmen des alljährlichen Sommerfestes der Dresdner Bioverfahrenstechnik statt.   

Die TU Kaiserslautern ist die einzige technisch-ingenieurwissenschaftlich ausgerichtete Universität in Rheinland-Pfalz. Zukunftsorientierte Studiengänge, eine praxisnahe Ausbildung und eine moderne Infrastruktur sind die Rahmenbedingungen, die Studierende an der Campus-Universität vorfinden. Die TU Kaiserslautern wurde beim bundesweiten Wettbewerb "Exzellente Lehre" mit dem Exzellenz-Preis für Studium und Lehre ausgezeichnet. Damit stellt die TU den hohen Stellenwert ihrer Studienangebote unter Beweis. Darüber hinaus profitieren die Studierenden und Wissenschaftler von den zahlreichen international renommierten Forschungseinrichtungen, die im Bereich der angewandten Forschung eng mit der TU Kaiserslautern kooperieren.

 

 

Katrin Müller
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