Forschungscluster iProcess

Prozessentwicklungen im Bereich der chemischen, biotechnologischen und pharmakologischen Verfahren stehen derzeit vor dem Problem, dass die Komplexität der Systeme eine komplette Modellierung und Vorhersage in der Regel nicht ermöglicht. Im Falle der Übertragung eines Prozesses aus dem Labor in den Produktionsmaßstab kommt erschwerend hinzu, dass beim Scale-Up nicht alle Parameter gleichermaßen übertragen werden können, da sich größenabhängige Faktoren mal im Nenner und mal im Zähler wichtiger Prozesskennzahlen befinden. Es ist somit nur ein Scale-up möglich, welches möglichst viele Kennzahlen berücksichtigt, aber eben nicht alle gleichermaßen. Neben den physikalisch fundierten sowie den aus Dimensionsbetrachtungen gewonnenen Gleichungen werden insbesondere in der Bioverfahrenstechnik auch viele empirische Gleichungen verwendet.

Im Rahmen des Forschungskolleg iProcess arbeiten Forscher der Technischen Hochschule Bingen, der Hochschule Trier und der Technischen Universität Kaiserslautern aus allen Prozessbereichen eng zusammen, um anhand zweier Modellprozesse innovative Prozessstrategien zu erarbeiten. Das wissenschaftliche Gesamtziel des anwendungsorientierten Forschungskollegs iProcess ist es, die verfahrenstechnischen Grundlagen zu erarbeiten, um Pilze und Cyanobakterien als Produktionsorganismen für pharmazeutisch wirkende Substanzen zu nutzen. Dabei sollen insbesondere Modelle erarbeitet werden, die zur Auslegung der verfahrenstechnischen Grundoperationen benötigt werden. Diese Modelle sollen in jeder Stufe der gesamten Prozesskette von der Kultivierung in Bioreaktoren bis hin zu der Produktabtrennung erarbeitet werden. Dieses soll exemplarisch an zwei Prozessketten gezeigt werden. Hierbei handelt es sich zum einem um die Herstellung von Proteasehemmern mittels Pilzen und um die Produktion von Polypeptidantibiotika mittels Cyanobakterien.

Rekonstruiertes Objekt aus Micro-Computertomographiedaten. Blau = Halterung, grün = Pilz, gelb = Biocarrier.
Rekonstruiertes 3D-Objekt aus Micro-Computertomographiedaten. In grau eingefärbt ist der Biocarrier aus PP, in grün dargestellt die auf dem Biocarrier gewachsenen Cyanobakterien.
Rekonstruiertes 3D-Objekt aus Micro-Computertomographiedaten. Gefriergetrocknetes Pilzpellet.
Mikroskopieaufnahme eines Cyanobakterien-Biofilms

Teilprojekt Arbeitsgruppe Bröckel

Förderung

Gefördert wird das Forschungskolleg durch das Ministerium für Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur des Landes Rheinland-Pfalz

Sprecher

Prof. Dr.-Ing. Percy Kampeis
HS Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld Institut für biotechnisches Prozessdesign (IBioPD)
Campusallee, Gebäude 9913 OG
55768 Neubrücke (Nahe)

Tel.: 06782 / 17-2013
Fax: 06782 / 17-1327
E-Mail: p.kampeis(at)umwelt-campus.de

Sprecher

Prof. Dr. Roland Ulber
Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik
Gottlieb-Daimler Str.
Gebäude 49 , Raum 502
67663 Kaiserslautern

Tel.: +49 631 205-4043/-4044
Fax: +49 631 205-4312
E-Mail: roland.ulber(at)mv.rptu.de

 

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