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Experten für Mikrobiologie und Biokatalyse berufen

Das Wissen der Natur nutzen: Diese Motivation haben die beiden Professoren des neuen Studienganges Industrielle Biotechnologie an der Biberacher Hochschule gemeinsam. Der Biologe Hartmut Grammel und der Chemiker Carsten Schips sind die ersten Professoren, die die Hochschule Biberach für den neu gegründeten Studiengang berufen hat. Seit dem Sommersemester 2012 verantworten sie die Lehrgebiete Industrielle Mikrobiologie (Grammel) und „Chemie und Biokatalyse“ (Schips).

Infrastruktur und Lehrstühle des neuen Studienangebotes werden zum Teil von Dritten unterstützt. So finanziert beispielsweise die Kultur- und Sozialstiftung der Kreissparkasse Biberach die Stiftungsprofessur von Carsten Schips. Theresia Bauer, Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg dankte der Kultur- und Sozialstiftung für die Finanzierung: „Die Stiftungsprofessur nimmt eine zentrale Rolle innerhalb des neuen Studiengangs Industrielle Biotechnologie ein, der durch seinen Praxisbezug und seinen interdisziplinären Ansatz zur Weiterentwicklung des Profils der Hochschule Biberach beiträgt.“

Welche Rohstoffe eignen sich für nachhaltiges Wirtschaften?

Die neu berufenen Professoren Grammel (Mitte) und Schips (rechts) mit Studierenden im Labor. © Hochschule Biberach

Im Mittelpunkt des Studiums der Industriellen Biotechnologie steht das Thema Rohstoffe. Welche natürlichen Rohstoffe kann man nutzen, um eine lebensfähige Grundlage für die Gesellschaft zu schaffen? Nachhaltigkeit ist für diese Aufgabe eine wichtige Anforderung, denn die Erzeugung von Energie oder die Herstellung von Wertstoffen sollen die Umwelt möglichst nicht belasten. „In den Kreislauf zurückführen", nennt Grammel dies und nennt beispielhaft „Bioplastik", aus Biopolymeren hergestellte Kunststoffe.

Interdisziplinäres Wissen ist für diese Aufgaben notwendig. Das Studium vermittelt deshalb Kenntnisse in den Themenbereichen Biologie, Chemie und Verfahrenstechnik. „Das ist spannend für die Studierenden - aber auch anspruchsvoll", so Schips, der viele Jahre beim Ludwigshafener Chemieriesen BASF tätig war. Das Studium der Chemie absolvierte er an der Universität Tübingen; seinen fachlichen Schwerpunkt setzte er dabei im Bereich der Naturstoffchemie. Seine Forschungsarbeit fand zuletzt große Beachtung: Innerhalb eines Teams war es Schips und Kollegen gelungen, einen „Meilenstein in der Geschichte der Polymerschäume" zu setzen. Erstmals gelang es den Wissenschaftlern einen zäh-elastischen Schaumstoff mit den Vorzügen von Styropor zu entwickeln, den man insbesondere als Verpackungsmaterial für hochwertige Elektroartikel einsetzen kann. „Der sogenannte Schaumstoff „E-por" vereint die Stoßsicherheit mit der kostengünstigen Recyclingfähigkeit", erläutert Schips.

Auch Grammel studierte an der Universität Tübingen, allerdings im Studienfach Biologie. Später war er an der Universität Stuttgart (Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik) sowie als Gründungsmitglied des Max-Planck-Institutes für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg tätig. An der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg lehrte er unter anderem Mikrobiologie sowie Umweltbiotechnologie. Parallel dazu leitete er eine selbstständige Nachwuchsgruppe im Rahmen eines großen Forschungsprojektes des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Ziel war die Entwicklung und Optimierung von bakteriellen Zellen und Produktionsverfahren für die Herstellung biotechnologischer Produkte mithilfe spezieller Photosynthesebakterien.

Forschung soll auch an der Hochschule Biberach zu seinen Tätigkeiten gehören. Bereits jetzt, wenige Wochen nach seiner Berufung, kommt ein größeres, interdisziplinäres Forschungsprojekt ins Rollen, das Grammel koordiniert. Immer, so der Wissenschaftler, sei ihm dabei die Übertragung von wissenschaftlichen Grundlagen in die Anwendung wichtig. „Typische Aufgabe einer Fachhochschule", so Grammel, der gerade darin eine zentrale Herausforderung sieht. Gemeinsam mit seinem Kollegen Schips und den Professoren für Verfahrenstechnik sowie Prozesstechnik, die derzeit berufen werden, will Grammel die Profilierung des noch jungen Studienganges Industrielle Biotechnologie vorantreiben. Kennzeichnend für den Biberacher Studiengang sei der Schwerpunkt Rohstoffe. „Biotechnologie ist", so Grammel, „unser Werkzeug, um das Potenzial der Natur auszuschöpfen".

Natur hält für jeden Zweck Katalysatoren bereit

Für den Chemiker Schips ermöglichen Biokatalysatoren neue Herstellungsmethoden, ohne die Umwelt zu belasten. „Die Natur hält für jeden Zweck den richtigen Katalysator bereit“, das Problem bestehe nun darin, diese Biokatalysatoren in ihrer molekularen Struktur anzupassen und für die Erzeugung von Produkten nutzbar zu machen. Ohne Katalysatoren sei eine energieeffiziente Produktion von Wertstoffen nicht möglich.

Welche Interessen also muss ein junger Mensch mitbringen, der sich für den Studiengang Industrielle Biotechnologie interessiert? „Forschergeist für neue Verfahren, Offenheit für die drei Schwerpunkte Biologie, Chemie und Verfahrenstechnik“, zählen die Professoren Schips und Grammel die wichtigsten Eigenschaften auf. Am Ende des Studiums finden die Absolventen wichtige und vielseitige Aufgaben sowohl in der chemischen Industrie oder der Lebensmittelindustrie als auch in Forschungseinrichtungen, Behörden und Prüflabors, sind sich die Professoren einig. Zu den Haupteinsatzgebieten dürften auch die Bereiche Umwelt- und Entsorgungstechnik sowie die Energieversorgung zählen. Bei letzterem geht es dann um Biogas oder Biokraftstoffe, die dazu beitragen, die Freisetzung von Treibhausgasen und die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu reduzieren.

Glossar

  • Biotechnologie ist die Lehre aller Verfahren, die lebende Zellen oder Enzyme zur Stoffumwandlung und Stoffproduktion nutzen.
  • Ein Katalysator ist ein Stoff, der selektiv eine bestimmte chemische oder biochemische Reaktion beschleunigt, indem er die Aktivierungsenergie herunter setzt. Der Katalysator selbst wird dabei nicht verbraucht.
  • Die Biokatalyse ist die effiziente Herstellung von chemischen Stoffen mit Hilfe von Mikroorganismen oder Enzymen.
  • Ein Polymer ist eine aus gleichartigen Einheiten aufgebaute kettenartige oder verzweigte chemische Verbindung. Die meisten Kunststoffe sind Polymere auf Kohlenstoffbasis.
  • Unter Photosynthese wird die Erzeugung hochmolekularer energiereicher Verbindungen (Glukose) aus einfachen Molekülen (Kohlendioxid, Wasser) verstanden, wobei beträchtliche Mengen Sauerstoff entstehen. Chlorophyllhaltige Organismen (höhere Pflanzen, Algen, phototrophe Bakterien) nutzen dafür die Sonnenlichtenergie.
  • Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das bei der Zersetzung von Biomasse (Fäkalien, Bioabfall, Stroh u. a.) entsteht. Dabei wird das komplexe organische Material mit Hilfe verschiedener Mikroorganismen unter Luftabschluss hauptsächlich in Kohlendioxid und Methangas umgewandelt.

Glossar

  • Biotechnologie ist die Lehre aller Verfahren, die lebende Zellen oder Enzyme zur Stoffumwandlung und Stoffproduktion nutzen.
  • Ein Katalysator ist ein Stoff, der selektiv eine bestimmte chemische oder biochemische Reaktion beschleunigt, indem er die Aktivierungsenergie herunter setzt. Der Katalysator selbst wird dabei nicht verbraucht.
  • Die Biokatalyse ist die effiziente Herstellung von chemischen Stoffen mit Hilfe von Mikroorganismen oder Enzymen.
  • Ein Polymer ist eine aus gleichartigen Einheiten aufgebaute kettenartige oder verzweigte chemische Verbindung. Die meisten Kunststoffe sind Polymere auf Kohlenstoffbasis.
  • Unter Photosynthese wird die Erzeugung hochmolekularer energiereicher Verbindungen (Glukose) aus einfachen Molekülen (Kohlendioxid, Wasser) verstanden, wobei beträchtliche Mengen Sauerstoff entstehen. Chlorophyllhaltige Organismen (höhere Pflanzen, Algen, phototrophe Bakterien) nutzen dafür die Sonnenlichtenergie.
  • Fossile sind aus der erdgeschichtlichen Vergangenheit stammende Überreste von Tieren oder Pflanzen.
  • Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das bei der Zersetzung von Biomasse (Fäkalien, Bioabfall, Stroh u. a.) entsteht. Dabei wird das komplexe organische Material mit Hilfe verschiedener Mikroorganismen unter Luftabschluss hauptsächlich in Kohlendioxid und Methangas umgewandelt.
Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/experten-fuer-mikrobiologie-und-biokatalyse-berufen/