Aufbau einer Plattformtechnologie für Cyanobakterien zur Pandemiebekämpfung

 „Die Biotechnologie und die Künstliche Intelligenz bieten als Schlüsseltechnologien enorme Innovationspotenziale für alle Bereiche des Lebens. Die Nachfrage nach qualifizierten Fachkräften in diesem Bereich ist hoch und wird in Zukunft noch weiter steigen. Im Wettbewerb um die klügsten Köpfe braucht es moderne Geräte, die Forschung, Lehre und Ausbildung von Fachkräften und dem wissenschaftlichen Nachwuchs optimal unterstützen. Es freut mich hier am Umwelt-Campus Birkenfeld zu sehen, wie wir mit der Geräteinitiative in die Zukunft des Biotechnologiestandorts Rheinland-Pfalz investieren“, sagte Wissenschaftsminister Clemens Hoch.

Die Landesregierung zielt darauf ab, Rheinland-Pfalz zu einem führenden Standort in der Biotechnologie zu entwickeln und in diesem Zusammenhang die lebenswissenschaftliche Forschung, insbesondere in der Biotechnologie, zu stärken. Vor diesem Hintergrund hat das Ministerium 2021 eine Geräteinitiative für Universitäten und Hochschulen für angewandte Wissenschaften auf den Weg gebracht. Perspektivisch leisten die geförderten Projekte einen Beitrag dazu, die wirtschaftlichen Folgen der Coronapandemie zu mildern und die Wettbewerbsfähigkeit des Forschungs- und Wirtschaftsstandortes Rheinland-Pfalz zu sichern.

Das Projekt „Aufbau einer Plattformtechnologie für Cyanobakterien“ zur Pandemiebekämpfung entwickelt neuartige Bioreaktoren für eine (groß-) technische Produktion von Cyanobakterien. Diese Mikroorganismen benötigen nur geringe Mengen an Wasser, wodurch sie sich für energieeffiziente und ressourcenreduzierte Produktionsverfahren eignen. Sie können gezielt zur Produktion von Wertstoffen, wie z. B. das antiviral wirkenden Nostoflan, verwendet werden. Im Bereich der Cyanobakterien wurden in den letzten Jahren am Umwelt-Campus Birkenfeld bereits gute Forschungsergebnisse bezüglich dem Reaktorbau für die Kultivierung von Cyanobakterien im Technikumsmaßstab erzielt.

Mit den neu anzuschaffenden Großgeräten werden Bioreaktoren für eine größere Produktionsmenge entwickelt, gefertigt und die Prozesse untersucht. Eine entscheidende Größe bei der Kultivierung von Mikroorganismen generell und von Oberflächen-besiedelnden Cyanobakterien im Besonderen ist die Interaktion der lebenden Biomasse mit dem Konstruktionsmaterial. Daher soll im Rahmen dieses Projekts die Oberflächen-Biomasse-Interaktion mittels Infrarot-Mikroskop genauer beleuchtet werden, um ein entsprechendes Verständnis für die Einflussfaktoren zu generieren. Dabei wird eine Vielzahl von IR-Spektren erzeugt, für deren Auswertung auch Instrumente der künstlichen Intelligenz aus der Informatik zur Anwendung kommen können.

Darüber hinaus informierte sich Minister Hoch über die Projekte ComPrintMetal3D und Pellet3D. Das EU-Projekt ComPrintMetal3D hatte als Ziel, kleine und mittelständischen Unternehmen der Großregion einen Leitfaden für das additive Fertigen von Metallbauteilen an die Hand zu geben. In dem von der Carl-Zeiss-Stiftung geförderten Projekt Pellet3D wird ein am Umwelt-Campus konstruierter und gebauter Pelletdrucker zur additiven Fertigung weiterentwickelt und im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft mit Recyclingkunststoffen betrieben.

Bei der letzten Station des Besuches ging es um das Recycling von gemischten Kunststoff-Verbundabfällen mit hohem Volumenanteil von Polyurethanen. Dabei werden auch Recyclingverfahren für Abfallmaterialien aus dem Bereich Biotechnologie entwickelt, die bisher noch nicht recycelt und nur verbrannt werden.