Fabian Bonk

Kontakt

Fabian Bonk
Doktorand

Abteilung Umweltmikrobiologie
Arbeitsgruppe Systembiologie Mikrobieller Gemeinschaften
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Permoserstr. 15, 04318 Leipzig

Telefon +49 341 235-1315
fabian.bonk@ufz.de

Fabian Bonk

Lebenslauf / Akademische Ausbildung

seit 2015

Doktorand am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ,
Department Umweltmikrobiologie, Forschungsgruppe
Systembiologie Mikrobieller Gemeinschaften

2013 - 2015

Masterstudium Umweltingenieurwesen
am Masdar Institute, Abu Dhabi, Vereinigte Arabische Emirate
MIT-MI Biorefinery Flagship Project
Thesis Titel: Entwicklung und ökonomische Analyse von anaeroben Mischkulturfermentationen zur Konversion von organischen Abfällen zu Carboxylsäuren.


Sommer 2015

Ausstauschstudent am MIT - Massachusetts Institute of Technology
Forschungskooperation mit Dr. Kristala Jones Prather und Dr. George Stephanopoulos


2012-2013

Praktikum bei Bremen Overseas Research and Development Association (BORDA) Süd-Ost-Asien als Teil des Heinz Nixdorf Programm
Bereich: Kommunale Abfallwirtschaft


2009-2012

B.Sc. Entsorgungsingenieurwesen

2007-2009

Juniorstudium Materialwissenschaften Universität des Saarlandes

Forschungsschwerpunkte

- Erklärung und ODE basierte Modellierung der Dynamik mikrobieller Gemeinschaften im Biogasprozess und Anwendung dieser Erkenntnisse auf industrierelevante Probleme

- Durchführung von CSTR Biogas-Experimenten im Labormaßstab in Kooperation mit dem Deutschen Biomasse Forschungszentrum (DBFZ)

- Analysen dieser Experimente mit Hilfe von Molekularbiologie (T-RFLP, 16s-rRNA Amplikon Sequenzierung, qPCR), Mikrokalorimetrie und Durchflusszytometrie


Die anaerobe Vergärung (Biogasproduktion) ist eine herausragende Technologie. Sie kann umweltgefährdende organische Abfälle in Biogas umwandeln, das z.B. zum Kochen, zur Umwandlung in Strom, oder als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet werden kann. Der Prozess ist auf den ersten Blick erstaunlich simpel. Man nehme einen Tank, gebe unter kräftigen Rühren eine Portion Bioabfall und Wasser hinzu, und heraus kommt das Endprodukt: Biogas. Biogas ist nur eines unter vielen möglichen Produkten biologischer Abfallbehandlung. Der Vorteil der Biogasproduktion liegt in der einfachen Separation des Produktes. Biogas trennt sich praktisch von alleine vom flüssigen Biogas"reaktor"inhalt  und es muss nur noch aufgefangen werden. Andere Produkte wie organische Säuren, die wegen ihres Potenzials für eine zukünftige Bioökonomie viel Aufmerksamkeit erfahren, müssen stattdessen in komplexen chemischen oder thermischen Verfahren getrennt werden. Deshalb ist und bleibt die Biogastechnologie eine Schlüsseltechnologie zur Abfallbehandlung, ob in klein- oder großtechnischen Anlagen in Industrie-, Schwellen- oder Entwicklungsländern.

Allerdings hat die Biogasproduktion ein Problem: der Prozess ist von einer sensiblen mikrobiellen Mischkultur abhängig. Diese Mischkultur ist ein Netz aus verschieden Spezies, die unterschiedliche oder gleiche Aufgaben erledigen, d.h. miteinander arbeiten oder konkurrieren. Dieses Netz ist nur so stark wie sein schwächstes Mitglied. Eine Prozessstörung, die selbst nur eine Spezies besonders beeinträchtigt, kann daher schon ausreichen eine Abwärtsspirale zu einem Prozessabsturz einzuleiten. Und einen Biogasprozess wieder zu starten ist schwierig und zeitaufwendig. Ein tieferes, mechanistisches, Verständnis der Dynamik der mikrobiellen Gemeinschaft kann daher wichtige Erkenntnisse zur Vorbeugung und Behandlung von Prozessstörungen sowie zum verbesserten Prozessstart liefern.

Praktika, Projekt-, Bachelor- und Masterarbeiten

Sie interessieren sich für einen meiner Forschungsschwerpunkte? Dann freue ich mich auf Ihre Initiativbewerbung (kurzes Motivationsschreiben, Zeitpunkt und Dauer des geplanten Forschungsaufenthaltes am UFZ und tabellarischer Lebenslauf per Email genügt).


Publikationen

Bonk F., Bastidas-Oyanedel JR., Yousef AF., Schmidt J. Exploring the selective lactic acid production from food waste in uncontrolled pH mixed culture fermentations using different reactor configurations. Accepted in Bioresource Technology, 2017.doi:10.1016/j.biortech.2017.04.057

Yousuf A., Bonk F., Bastidas-Oyanedel JR., Schmidt JE. Recovery of carboxylic acids produced during dark fermentation of food waste by adsorption on Amberlite IRA-67 and activated carbon. Accepted in Bioresource Technology, 2016; doi:10.1016/j.biortech.2016.02.035

Bonk F., Bastidas-Oyanedel J., Schmidt J. Converting the organic fraction of solid waste from the city of Abu Dhabi to valuable products via dark fermentation – Economic and Energy Assessment. Waste Management, 2015, 40: 82–91. doi:10.1016/j.wasman.2015.03.008

Bastidas-Oyanedel J., Bonk F., Thomsen M., Schmidt J. Dark Fermentation biorefinery in the present and future (bio)chemical industry. Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 2015; 14: 473–498. doi:10.1007/s11157-015-9369-3

Bonk F.*, Chaturvedi T.*, Torres A. I., Schmidt J., Stephanopoulos G. “Exploring Opportunities for the Production of Chemicals from Municipal Solid Wastes within the Framework of a Biorefinery”, manuscript accepted in PSE2015/ESCAPE25, Copenhagen, Denmark, May 31 – June 4, 2015. (*authors contributed equally)

Rojas M.R., Leung C., Bonk F., Zhu Y., Edwards L., Arnold R.G., Sáez A.E. Assessment of the Effectiveness of Secondary Wastewater Treatment Technologies to Remove Chemicals of Emerging Concern: A Review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2012; 43: 1281-1314


Preise

  • Outstanding Poster Award at 15th IWA World Conference on Anaerobic Digestion (AD15-2017)
  • Joachim Herz Fellowship Add-on Fellowships for Interdisciplinary Science 2016-2018
  • Gewinner Poster Pitch competition at HIGRADE Conference 2017
  • Best Poster Slam - 3rd International Conference on Monitoring and Process Control of Anaerobic Digestion Plants, March 2017, Leipzig, Germany
  • Gewinner ICREGA graduate student poster competition 2014
  • Gewinner Siemens Venture Cup 2011
  • Dean´s List RWTH Aachen 2010, 2011