Die nachhaltige Gestaltung von Produktionsverfahren ist unter dem Aspekt der Ressourcenschonung und Etablierung einer bio-basierten Kreislaufwirtschaft eine der Herausforderungen unserer Zeit. Moderne biotechnologische und Abwasserbehandlungsverfahren k\u00f6nnen dabei entscheidende Beitr\u00e4ge liefern.<\/p>\n
Zielstellung des Stipendienaufenthaltes sind die Durchf\u00fchrung von Nachhaltigkeitsbewertungen (Life-Cycle Sustainability Assessment) f\u00fcr ausgew\u00e4hlte biobasierte Verfahren zur alternativen Herstellung von Carbons\u00e4uren (z.B. Citronen-\/Isocitronens\u00e4ure) mit der die \u00f6kologischen und sozio-\u00f6konomischen Auswirkungen sowohl einzelner Prozessstufen als auch der Gesamtverfahren. Die besondere Herausforderung besteht darin, dass bereits w\u00e4hrend Prozessentwicklung und \u2013optimierung im Labor-\/Technikumsma\u00dfstab die Nachhaltigkeitsprobleme ex-ante erfasst werden und Fehlentwicklungen vor der eigentlichen Ma\u00dfstabs\u00fcbertragung und Produktionsphase identifiziert und korrigiert werden k\u00f6nnen. Als Softwaretools f\u00fcr die \u00d6ko-Bilanzierungen stehen GaBi8, openLCA7 sowie f\u00fcr die Modellierung und Bilanzierung der Prozessstufen mit SuperProDesigner zur Verf\u00fcgung. Abgerundet werden sollen die Arbeiten mit der Durchf\u00fchrung eigener experimenteller Arbeiten zur Optimierung von Bioprozessen (z.B. Substratauswahl), welche die Basis f\u00fcr die Nachhaltigkeitsanalysen darstellen.<\/p>\n
Bei der vorgesehenen Erweiterung der Nachhaltigkeitsbewertungen auf Fragestellungen der Abwasserbehandlung und des Abwassermanagements treten zus\u00e4tzliche Aspekte wie z.B. Frage nach zentralen oder dezentralen Konzepten in Vordergrund. Dabei sollen Abwasseraufkommen erfasst und potenzielle Standorte f\u00fcr die Abwasserbehandlung unter Aspekten der \u00d6kologie und \u00d6konomie mit speziellen Software (z.B. ALLOWS-tool) geplant und deren Nachhaltigkeit prognostiziert werden.<\/p>\n
Im Rahmen meines Stipendiums habe ich in einem Projekt mit der Hefe Yarrowia lipolytica <\/em>zur biotechnologischen Produktion der chiralen Verbindung Isocitronens\u00e4ure geforscht. W\u00e4hrend dieses Jahres habe ich die Gewinnung dieser Feinchemikalie in Sch\u00fcttelkolbenexperimenten und auch in Bioreaktorkultivierungen untersucht. Ich bekam einen guten \u00dcberblick dar\u00fcber, wie man einen Bioprozess plant, organisiert und durchf\u00fchrt, Versuchsergebnisse darstellt und auswertet. W\u00e4hrend des praktischen Teils der Arbeit lernte ich viele neue mikrobielle und analytische Methoden kennen, wie z.B. das Arbeiten unter sterilen Bedingungen, die Vorbereitung der Vor- und Hauptkulturen, die pH-Einstellung in den Sch\u00fcttelkolben, die Entnahme von Proben sowie die Vorbereitung der Proben f\u00fcr weitere Analysen (z.B. Ionenchromatografie). Weiterhin f\u00fchrte ich Bestimmungen der Zellzahl und der Optischen Dichte zur Beurteilung des Hefewachstums durch.<\/p>\n Den anderen Teil meiner Arbeit habe ich mit der Software SuperPro Designer durchgef\u00fchrt. Mit dieser Software k\u00f6nnen wir u.a. Flie\u00dfbilder von Prozessen erstellen, die Gr\u00f6\u00dfe einer Gesamtanlage planen, alle Stufen (z.B. Bioreaktor, Filtration) eines Prozesses modellieren und die wirtschaftlichen Ergebnisse des gesamten Prozesses berechnen. Das bedeutet, dass wir vorl\u00e4ufige Informationen \u00fcber die Kosten und die Rentabilit\u00e4t des Verfahrens und der Produktkosten erhalten k\u00f6nnen. F\u00fcr den hefebasierten Isocitronens\u00e4ure-Bioprozess habe ich mitarbeitet, um Massenbilanzen zu erstellen, die Mengen und Preise der Verbrauchsmaterialien zu definieren, die Gr\u00f6\u00dfe der Ausr\u00fcstung zu planen und eine Kostenanalyse durchzuf\u00fchren.<\/p>\n Um Informationen \u00fcber die Umweltauswirkungen des Prozesses zu erhalten, haben wir zus\u00e4tzlich die Software GaBi9.2 verwendet. Diese Software erm\u00f6glicht es, die Umweltauswirkungen eines Prozesses von der \u201eWiege bis zur Bahre\u201c zu berechnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Die nachhaltige Gestaltung von Produktionsverfahren ist unter dem Aspekt der Ressourcenschonung und Etablierung einer bio-basierten Kreislaufwirtschaft eine der Herausforderungen unserer Zeit. Moderne biotechnologische und Abwasserbehandlungsverfahren k\u00f6nnen dabei entscheidende Beitr\u00e4ge liefern. Zielstellung des Stipendienaufenthaltes sind die Durchf\u00fchrung von Nachhaltigkeitsbewertungen (Life-Cycle Sustainability Assessment) f\u00fcr ausgew\u00e4hlte biobasierte Verfahren zur alternativen Herstellung von Carbons\u00e4uren (z.B. Citronen-\/Isocitronens\u00e4ure) mit der die […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2474],"class_list":["post-47026","moe-fellowship","type-moe-fellowship","status-publish","hentry","tag-ungarn"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"30019\/866","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Kasza","dbu_stipendiaten_vorname":"Klaudia","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2019-08-18 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2020-08-17 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Umweltforschung GmbH - UFZ Department Umwelt- und Biotechnologisches Zentrum","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Roland A. M\u00fcller","dbu_stipendiaten_email_dienst":"klaudiakasza18@gmail.com"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship\/47026","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/moe-fellowship"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship\/47026\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":60739,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/moe-fellowship\/47026\/revisions\/60739"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=47026"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=47026"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=47026"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}