Mikrobiologie anaerober Systeme
Zu den anaeroben Mikroorganismen gehören die ältesten Lebensformen und die vielfältigsten Stoffwechseltypen, die jemals in der Evolution entstanden sind, beispielsweise die verschiedenen respirativen und fermentativen Formen der Energiekonservierung, Mechanismen der Kohlenstofffixierung oder die syntrophen Abbauwege, die Leben am Rande des thermodynamischen Limits ermöglichen. Anaerobe mikrobielle Konsortien sind essentiell für globale Stoffkreisläufe, die Mineralisierung organischer Schadstoffe in anoxischen Umweltsystemen und für viele biotechnologische Prozesse wie die Abwasserreinigung und die Konversion von organischen Reststoffen oder auch CO2 zu biobasierten Wertstoffen und Energieträgern.
Die AG Mikrobiologie Anaerober Systeme (MicAS) erforscht die Ökologie und Physiologie anaerober mikrobieller Gemeinschaften in natürlichen und technischen Ökosystemen mit dem Ziel, die Stoffwechselaktivitäten anaerober Mikroorganismen für biotechnologische Anwendungen zu nutzen sowie die ökophysiologische Rolle bisher nicht kultivierter Organismen und ihre Bedeutung für Ökosystemfunktionen aufzuklären.
In technischen Systemen wie anaeroben Bioreaktoren entwickeln wir Strategien zur Prozessoptimierung. Ziele sind, mikrobielle Parameter zur Prozesssteuerung zu identifizieren sowie neue Stoffströme und mikrobielle Ressourcen für die Produktion von Wertstoffen und Energieträgern aus erneuerbaren Ressourcen zu erschließen.
In Umweltsystemen untersuchen wir die Rolle anaerober Mikroorganismen in biogeochemischen Kreisläufen und beim Abbau organischer Schadstoffe.
- Anaerobe Bioraffinerien zur stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse und organischen Reststoffen
- Mikrobielle Kettenverlängerung und Syngas-Fermentation zur Herstellung biobasierter Plattformchemikalien
- Erschließung mikrobieller Ressourcen durch Isolation neuer Stämme mit interessanten Gärungswegen
- Metagenombasierte Analyse und Modellierung metabolischer Netzwerke in anaeroben Konsortien
- Konstruierte Mischkulturen zur optimierten anaeroben Konversion von Lignocellulose in mittelkettige Carboxylate
- Reduzierung der Hemmeffekte von Propion- und Buttersäure im Biogasprozess durch Förderung des direkten Interspezies-Elektronentransfers
- Single Cell Protein aus hydrogenotrophen Bakterien (Power-to-Protein)
- Biotransformation von Antibiotika und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen
- Bioabbau anthropogener Spurenstoffe in Kläranlagen (Acesulfam K als Modellsubstanz)
- Mikrobielle Ursachen der Schaumbildung in Biogasanlagen
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Leiterin
Wissenschaftler*innen
Dr.-Ing. Flávio César Freire Baleeiro
Dr. Maria Letícia Bonatelli
Dr. Marcell Nikolausz
Dr. Heike Sträuber
Gastwissenschaftler*innen
Dr. Caroline Varella Rodrigues
Felix Dicks
Idun Maria Tokvam Burgos
Technikerinnen
Anna-Lena Hack
Claudia Heber
Eva-Maria Jacobs
Ute Lohse
Auszubildender
Oliver Peukert
Studierende und Hiwis
Tom Bauer
Marina Boussaud
Daanish Ahmad Khan
Matti Lehmann
Sophie Lorenz
Angel-Maria Thattil
Alumni
Lisa-Marie Bangen
Dr. Fabian Bonk
Birke Brumme
Dr. Franziska Bühligen
Rodrigo Amarante Colpo
Dr. Tarek M.M. Hamed Elzamel
Dr. Christin Koch
Friederike Koppius
Dr. Athaydes Leite
Dr. Bin Liu
Dr. Zuopeng Lv
Washington Logroño
Dr. Rico Lucas
Dr. Gözde Özbayram
Dr. Denny Popp
Dr. Katharina Porsch
Sebastian Röther
Bruna Grosch Schroeder
Florian Tittmann
Dr. Babett Wintsche
EBB: ElectroBiorefineries and Biosyntheses
Feldstudie: Anaerobic fermentation merging the carboxylate and syngas platforms: Harnessing the potential of mixotrophic communities (MixoFerm-Markt), Impuls- und Vernetzungsfond der Helmholtz-Gemeinschaft FKZ PP-B-01-03
Fixing CO2 emissions from biogas plants into carboxylates - CapCO2, Impuls- und Vernetzungsfond der Helmholtz-Gemeinschaft