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Biokraftstoffe der zweiten Generation

Die Hohenheimer Forschungs- und Lehrbrennerei wird nach einem 1,2 Mio. Euro teuren Umbau nun wieder eröffnet. Die Anlage ist mit computergesteuerter Prozessleittechnik und modernen Sensoren ausgestattet. Damit ist die Hohenheimer Gärungstechnologie auf dem neuesten Standard. Das neu installierte Brennerei-Technikum hat einen Fermentationsraum, der für Arbeiten mit gentechnisch veränderten Organismen ausgelegt ist. In ihm lassen sich gentechnisch veränderte Hefen für die Herstellung von Bioethanol aus neuen Rohstoffen erproben.

Im neuen Gärraum lässt sich testen, welche gentechnisch veränderte Hefen für die Herstellung von Bioethanol geeignet sind. © Universität Hohenheim/Otfried Jung

Das Gebäude in der Garbenstraße beherbergt eigentlich zwei Brennereien. Landesweit bekannt und prämiert sind die Spirituosen der Universität Hohenheim. Aber das Forschen an Spirituosen macht nur einen kleinen Teil der Forschungsaktivitäten aus. Hauptforschungsgebiet der Hohenheimer Gärungstechnologen ist das industrielle Erzeugen neuer Biokraftstoffe. „Die zweite Generation wird nicht mehr aus Zucker oder Stärke hergestellt“, sagte Prof. Dr. Kölling, Leiter der Versuchsbrennerei bei der Eröffnung. „Ein großes Potenzial liegt in der Verwendung cellulosehaltiger Abfall- und Reststoffe. Dieses Potenzial gilt es zu realisieren".

Neuer Gärraum zur Forschung an gentechnisch veränderten Hefen

Diese Ziele werden unterstützt durch den neu eingerichteten Gärraum der Sicherheitsstufe 1. Hier können die Forscher mit gentechnisch veränderten Hefen arbeiten. Prof. Dr. Kölling: „Unser Ziel – Hefen maßschneidern, damit sie Rohstoffe der zweiten Generation besser bearbeiten können.“ Probleme mit der Gebäudestatik sorgten für den Abbau der alten Anlage, da ihre Tanks mit 4.000-5.000 Litern Inhalt zu viel Druck auf den Gebäudeboden ausübten. Der Auszug konnte nur durch das Zersägen der alten Anlage erfolgen. „Ein Wiederaufbau hätte sich nicht gelohnt“, erklärte Prof. Dr. Kölling. So lag es nahe, die in die Jahre gekommene alte Anlage durch eine neue zu ersetzen, die mit 2.500-Liter-Tanks deutlich kleiner ist. „Der Umbau bot die Chance zur Runderneuerung. Wir setzen nicht mehr auf den alten Produktionsmaßstab der 70er-Jahre, sondern auf eine reduzierte Anlage. Sie ist aber genügend groß dimensioniert, um damit modellhaft industrienahe Anwendungen zu erproben.“

Mit 930.000 Euro waren die reinen Umbaukosten des Gebäudes 30.000 Euro günstiger als die Vorgabe.

Glossar

  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Gentechnik ist ein Sammelbegriff für verschiedene molekularbiologische Techniken. Sie ermöglicht, DNA-Stücke unterschiedlicher Herkunft neu zu kombinieren, in geeigneten Wirtszellen zu vermehren und zu exprimieren.
  • Fermentiation ist die Bezeichnung für die Umsetzung von biologischen Materialien mit Hilfe von Mikroorganismen oder durch Zusatz von Enzymen (Fermenten). Im eigentlichen Sinn handelt es bei der Fermentation um die anaerobe Oxidation von Zuckern zum Zwecke der Energiegewinnung des metabolisierenden Organismus.
  • Bioethanol (Ethylalkohol) gehört zu den Biokraftstoffen. Es handelt sich dabei um Ethanol, das ausschließlich aus nachwachsenden Kohlenstoffträgern, nämlich auf Basis zucker- oder stärkehaltiger Feldfrüchte oder aus zellulosehaltigen Pflanzenbestandteilen (Zuckerrübe, Rohrzucker, Getreide) hergestellt wurde. Die Stärke wird enzymatisch in Glukose aufgespalten und diese anschließend mit Hefepilzen zu Ethanol vergoren.

Glossar

  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Gentechnik ist ein Sammelbegriff für verschiedene molekularbiologische Techniken. Sie ermöglicht, DNA-Stücke unterschiedlicher Herkunft neu zu kombinieren, in geeigneten Wirtszellen zu vermehren und zu exprimieren.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Fermentiation ist die Bezeichnung für die Umsetzung von biologischen Materialien mit Hilfe von Mikroorganismen oder durch Zusatz von Enzymen (Fermenten). Im eigentlichen Sinn handelt es bei der Fermentation um die anaerobe Oxidation von Zuckern zum Zwecke der Energiegewinnung des metabolisierenden Organismus.
  • Bioethanol (Ethylalkohol) gehört zu den Biokraftstoffen. Es handelt sich dabei um Ethanol, das ausschließlich aus nachwachsenden Kohlenstoffträgern, nämlich auf Basis zucker- oder stärkehaltiger Feldfrüchte oder aus zellulosehaltigen Pflanzenbestandteilen (Zuckerrübe, Rohrzucker, Getreide) hergestellt wurde. Die Stärke wird enzymatisch in Glukose aufgespalten und diese anschließend mit Hefepilzen zu Ethanol vergoren.
Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/biokraftstoffe-der-zweiten-generation/