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Rudolf Hausmann – Grüne Tenside aus Bakterien

Sie teilen sich den gleichen Namen, Rudolf Hausmann, und schlugen beide die Professoren-Laufbahn ein: Vater und Sohn. Während sich der Vater der Genetik verschrieben hat, zog es den Sohn zu den Ingenieurswissenschaften. Was sie verbindet, ist die Liebe zur Biologie. Im April 2012 ist der Filius als Professor an den neugeschaffenen Lehrstuhl Bioverfahrenstechnik der Universität Hohenheim berufen worden. Seine Leidenschaft: Biotenside, die in Reiniger, Waschmittel und Lebensmitteln zukünftig dafür sorgen sollen, dass nicht mischbare Flüssigkeit wie zum Beispiel Öl und Wasser sich miteinander vermengen.

Prof. Rudolf Hausmann am Fenster seines neuen Büros an der Universität Hohenheim. © Braitmaier/BioRegioSTERN

„Hier in Hohenheim gibt es viele, die meinen Vater noch kennen“, erzählt Rudolf Hausmann Junior. „Da passiert es mir oft, dass ich auf meinen Vater angesprochen werde.“ Ob das ein Vorteil oder eher ein Nachteil ist – wer weiß das schon. Noch sieht das Büro kahl aus: weiße Wände, ein spartanisch eingerichteter Raum mit einem Schreibtisch, auf dem ein Laptop thront, und einem Besuchertisch bilden das gesamte Mobiliar. „Ich bin noch in der Aufbauphase“, sagt Hausmann. Im kommenden Jahr soll das Verfügungsgebäude, in dem sich sein Büro befindet, umgebaut werden. Danach erst kann der 42-Jährige beginnen, die Ausstattung für Büros und Labore zu kaufen.

Nach dem Studium des Chemieingenieurwesens an der Technischen Universität Karlsruhe, hat Hausmann zunächst mit einem klassischen Thema über Stofftransportkoeffizienten in Wirbelschichten promoviert. Doch schon bald zog es ihn in die Bioverfahrenstechnik – der Wissenschaft, die biologische Systeme wie Mikroorganismen oder Pflanzen nutzt, um industriell interessante Produkte herzustellen. Das Fach schließt die Lücke zwischen der Technischen Biologie, die biologische Systeme im Labormaßstab aufbaut, und der klassischen Ingenieurswissenschaft, die sich mit der Konstruktion von industriellen Fertigungsanlagen beschäftigt. „Ich bin immer noch Ingenieur und beschäftige mich nach wie vor mit klassischen Ingenieursthemen, beispielsweise wie hoch die Produktausbeute ist und wie die Wärme innerhalb der Fertigungsanlage abtransportiert wird“, sagt Hausmann. „Für Biologie habe ich mich schon immer interessiert und während des Studiums bereits Bioverfahrenstechnik gehört“, ergänzt er.

Erdöl ersetzen und dabei die Umwelt schonen

Eine Mitarbeiterin Hausmanns am KIT überprüft die Antischaumvorlageflasche an einem Bioreaktor zur Herstellung von Biotensiden. © Baden-Württemberg Stiftung

Bei der Bioverfahrenstechnik handelt es sich um eine Fachrichtung, die immer mehr an Bedeutung gewinnt und besonders in Baden-Württemberg stark vertreten ist. Zunehmend werden Chemikalien wie Haushaltsreiniger, Waschmittel oder Bio-Kunststoffe, die traditionell aus dem knapper werdenden Erdöl erzeugt werden, mit Hilfe von Bakterien, Enzymen oder Pilzen hergestellt – aus nachwachsenden Rohstoffen. Sie sind zudem meist biologisch abbaubar und umweltfreundlich. Auch die Pharmaforscher setzen immer mehr auf biotechnologisch hergestellte Medikamente.

Am Institut für Bioverfahrenstechnik der Universität Stuttgart und später am heutigen Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kultivierte Hausmann Meeresschwämme. Sie sind interessant als Naturstofflieferanten für die Pharmaindustrie und als Modell für die Stammzellforschung. Es ist ein bisher vernachlässigtes, aber auch ein unfruchtbares Thema, weil es lange dauert, bis ein Meeresschwamm heranwächst. Parallel dazu beschäftigte sich der Ingenieur mit Magnetpartikeln, die als Träger für Enzyme dienen können oder für die Reinigung von Bioprodukten in industriellem Maßstab einsetzbar sind.

Habilitiert hat er schließlich über biologisch abbaubare Tenside, genauer Rhamnolipide, die von Bakterien der Pseudomonas-Familie aus dem Zucker Rhamnose und verschiedenen Fettsäuren gebildet werden. Biotenside dienen als Alternative zu erdölbasierten synthetischen Tensiden, die Hauptbestandteil von Waschmitteln, Seifen und Haushaltsreinigern sind. Mit ihrem fettlöslichen Teil umlagern sie Schmutz- und Fettpartikel von Kleidung und Oberflächen und bleiben durch ihren wasserlöslichen Teil in Wasser gelöst. Noch stehen die Herstellungskosten von geschätzten mehreren Hundert Euro pro Kilogramm Biotensid, verglichen mit zwei Euro pro Kilogramm für synthetisch hergestellte Tenside, der Produktion von Biotensiden im industriellen Maßstab im Weg.

Alternative Emulgatoren aus Bakterien

Biotenside bleiben auch das beherrschende Thema von Hausmanns Forschung in Hohenheim. Dort ist sein Lehrstuhl am Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie angesiedelt. Daher will der frischgebackene Professor vor allem Biotenside für Lebensmittel erforschen. Schon heute sind natürliche Tenside wie Glyzerinlipide oder Lecithin aus Eiern als Emulgatoren in Mayonnaise, Joghurt, Senf, Wurst und vielen anderen Lebensmitteln unerlässlich. „Es wäre schön, wenn wir alternative Emulgatoren entwickeln könnten, mit denen zum Beispiel eine stabile Senf-Emulsion erreicht werden kann“, sagt Hausmann. Denn wer kennt das nicht: Drückt man Senf aus der Tube, so bildet sich eine wässrige Pfütze um die festen fettlöslichen Bestandteilen. „Die Forschung wird alle Bereiche der Lebensmittelbioverfahrenstechnik abdecken, von der Steriltechnik über die Produktion biotechnischer Produkte in klassischen Bioreaktoren bis hin zur Aufarbeitung des gewünschten Produkts“, erzählt Hausmann. Um die Ausbeute des gewünschten Produkts zu erhöhen, arbeiten die Bioverfahrenstechniker eng mit Genetikern und Systembiologen zusammen. Diese erzeugen die genetisch modifizierten Mikroorganismen und nehmen deren gesamten Stoffwechsel unter die Lupe.

Es ist spät geworden an diesem Tag. Hausmann macht sich auf den Weg nach Hause von Stuttgart nach Karlsruhe, wo seine 7-jährige Tochter bereits auf ihn wartet. Viel Zeit für seine Hobbies, klassische Gitarre und Blockflöte spielen mit der Tochter, bleibt nicht mehr, seitdem er zwischen der Universität Hohenheim und dem KIT, an dem er noch seine Forschungsprojekte weiterführt, hin- und herpendelt. „Mein Optimismus sagt mir, dass sich der große Aufwand in der Aufbauphase am Ende auszahlen wird. Dafür nehme ich das gerne in Kauf“, sagt Hausmann.

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