Projekt 13156/01

Förderschwerpunkt Biotechnologie: International Workshop From Gram to Ton Biocatalysis – Productivity and Downstream-Processing in Biocatalysis

Projektträger

Technische Universität Dortmund Fachbereich Bio- und Chemieingenieurwesen Lehrstuhl Biotechnik
Emil-Figge-Str. 66
44227 Dortmund
Telefon: 0231-755-7380

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Forschung auf dem Gebiet der chemischen Biotechnologie erbrachte in den letzten 30 Jahren eine Fülle neuer Möglichkeiten mittels Biotechnologie bestehende Verfahren in ökologischer und in ökonomischer Hinsicht zu optimieren und neue Produkte zugänglich zu machen. Ein Hauptaugenmerk galt hierbei auf Seiten der (Hochschul)forschung dem Auffinden (Screening) von Biokatalysatoren, dem Design sowie deren biochemischer/chemischer Charakterisierung. Nur einige wenige Gruppen haben sich mit einer Prozessentwicklung beschäftigt, die biologische, chemische und verfahrenstechnische Ansätze integriert (z. B. FZ Jülich, TU Delft, Imperial College London, ETH Zürich). Die industrielle Anwendung beschränkte sich mit ganz wenigen Ausnahmen auf technisch gut beschriebene Reaktionssysteme. In den allermeisten Fällen wird die breite kommerzielle Umsetzung aber von strukturellen und technischen Faktoren limi-tiert (siehe auch DECHEMA und EFB/ESAB Positionspapiere‚ Weiße Biotechnologie). Ziel der Veranstaltung war es, Forschungs- und Entwicklungsdefizite (sowohl in Akademie als auch Industrie) speziell auf dem Gebiet der Maßstabsvergrößerung nachhaltiger Bioprozesse und Produktaufarbeitung klar zu identifizieren und innovative Lösungsansätze - ganz im Sinn der Agenda 21 - vorzuschlagen. Die Veranstaltung Weiße Biotechnologie (21. und 22. Februar 2005, Berlin) sowie das Fachgespräch ChemBioTec (8. und 9. März 2005, Osnabrück) legten u. a. die Basis für eine eingehende Auseinandersetzung mit den heutigen Limitationen des Einsatzes von Bioprozessen in der chemischen Industrie. Während in Berlin der gesellschaftliche, politische und wirtschaftliche Rahmen klar definiert wurde, resultierte das Fachgespräch im März in einer klaren Auflistung von derzeitigen technischen und strukturellen Herausforderungen. In der Veranstaltung ‚Gram to Ton Biocatalysis sollten diese nun konkretisiert und in Forschungs- und Ent-wicklungsfragen übersetzt werden. Hierbei galt es u. a. Möglichkeiten zur Bildung von Forschungsnetzwerken bestehend aus Forschungsinstituten, KMU und Großunternehmen zu identifizieren und erste Vor-schläge zur Realisierung auszuarbeiten. Das hieß konkret auch, Verbünde und Kooperationsvorhaben zu installieren, die klar produkt- bzw. verfahrensorientiert spezifische Fragestellungen zur Realisierung nach-haltiger chemisch-biotechnologischer Produktionsverfahren bearbeiten wollen. Dieselben werden in Form einer konzertierten Aktion (Forschungsverbund ChemBioTec) unter Federführung von Prof. Andreas Schmid bei der DBU zur Förderung eingereicht werden. Der Forschungsverbund ChemBioTec soll sich schwerpunktmäßig mit der nachhaltigen Produktivitätssteigerung biokatalytisch-/chemischer Verfahren und Bioprozesse befassen. Eine zentrale Aufgabe dieses Kompetenznetzwerks wird der Brückenschlag zwischen (Hochschul)forschung und Industrie, Forschung und Ausbildung und zwischen den Fachgebie-ten Biologie, Chemie und Ingenieurwesen sein.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenBei der Veranstaltung stand das Erarbeiten von Fragestellungen und Lösungsansätzen, die im Verbund ChemBioTec angegangen werden sollen, im Vordergrund. Die Veranstaltung sollte sowohl ausgewählte Persönlichkeiten aus Industrie und Wirtschaft zusammenbringen, aber auch dem interessierten Fachpub-likum offen stehen. Deshalb war die Veranstaltung in Gruppenarbeiten am Donnerstagnachmittag (06.10.2005) sowie einen Vortrags- und Diskussionsteil am Freitagvormittag und -nachmittag (07.10.2005) aufgeteilt. Am ersten Teil waren 75 Fachleute aus der Industrie und Wissenschaft beteiligt. In kleinen Gruppen zu 6 bis 11 Personen wurden Fragestellungen diskutiert, welche für den Verbund ChemBioTec richtungweisend sind. Die einzelnen Gruppen wurden jeweils von einem Moderator geleitet und die Teilnehmer zusammen mit ihm zum größten Teil persönlich eingeladen. Im Vorfeld wurden die Themen von den Moderatoren vorbereitet und Informationsmaterial an die Teilnehmer verschickt, sodass in den Gruppenarbeiten Konkretes zur Realisierung beigetragen werden konnte. Entsprechende Unterlagen wurden in enger Kooperation mit dem federführenden Prof. Schmid erstellt. Die hieraus resultierenden Ergebnisse wurden am Freitag der allgemeinen Zuhörerschaft (85 Personen) in Vorträgen vor-gestellt und zur Diskussion gestellt.


Ergebnisse und Diskussion

Das wichtigste Resultat war die Zusicherung seitens der DBU vertreten durch Frau Prof. Heiden, den Verbund ChemBioTec zu unterstützen und zu fördern. Es wurden besonders im Rahmen der Gruppenarbeiten am Donnerstag Kontakte zwischen Fachleuten aus dem Hochschulbereich sowie Vertretern der anwesenden KMU geknüpft, die in der Einreichung von Projekten im Rahmen des neuen Forschungsverbunds münden. Es liegen derzeit 10 erste konkrete Projektideen vor. Unter den vorgegebenen Fragestellungen wurden teilweise sehr dynamische Diskussionen geführt, welche neue Lösungswege und Ansatzpunkte aufzeigten. Das gemeinsame Abendessen am Donnerstag hatte zum Ziel, die Kommunikation zwischen den Teilnehmern zu intensivieren und eine Basis für vertiefende Diskussionen und weiterge-hende Kooperationen zu schaffen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Publikation der Ergebnisse in jeweils eigenen Beiträgen ist in einem VCH-Wiley-Buch vorgesehen. Ein entsprechendes Angebot des Verlags liegt dem Antragsteller vor. Im transkript wurden die Ergebnisse und die Ankündigung des Schwerpunkt-Programms ChemBioTec veröffentlicht.


Fazit

Der Workshop Gram-to-Ton Biocatalysis hat klare Bedürfnisse der bioprozessorientierten Forschung in Deutschland aufgezeigt. Das Veranstaltungszentrum Dortmund bot einen umfassenden und professionellen Service, der einen reibungslosen Ablauf gewährleistete. Auch der logistisch und technisch recht aufwendige Donnerstagnachmittag, an dem aufgrund der verschiedenen Arbeitsgruppen in 9 Räumen parallel gearbeitet wurde, war sehr gut organisiert. Die zahlreiche Teilnahme von führenden Fachleuten aus dem Hochschulbereich sowie der vertretenen KMU und einiger Vertreter aus der Großindustrie haben gezeigt, dass das Interesse an aktiven, diskussionsgeprägten Veranstaltungen sehr groß ist und genau die Lücke zwischen Hochschule und Industrie hier überbrückt werden kann.