Fest- und Wirbelbettreaktoren für elektrobiotechnologische Anwendungen – optimierte Biofilmbildung und skalierbares Reaktorkonzept

Elektrobiotechnologische Verfahren können dazu eingesetzt werden ressourceneffiziente Prozesse zur Generierung von elektrischer Energie und Produktion von Basischemikalien zu entwickeln. In diesen Systemen werden elektroaktive Organismen eingesetzt, welche in der Lage sind Elektronen auf eine Elektrode als terminalen Elektronenakzeptor zu übertragen oder Elektronen von einer Elektrode aufzunehmen. Ein limitierender Faktor ist hierbei die Übertragungsrate der Elektronen über den elektroaktiven Biofilm. Eine Möglichkeit diesen Elektronentransfer zu verbessern ist die gezielte Modifikation des Biofilms. In dieser Forschungsarbeit sollen daher die Oberflächeneigenschaften planarer und sphärischer Elektroden so verändert werden, dass eine verbesserte Anhaftung der Biofilme und damit eine verbesserte Interaktion der Organismen mit der Elektrode möglich wird. Artifizielle Biofilme mit veränderten Elektronenübertragungs-Eigenschaften sollen auf Basis der Layer-by-Layer-Beschichtung entwickelt werden. Zusätzlich wird die Beeinflussung der Biofilmbildung durch Quorum sensing untersucht. Eigenschaften der Biofilmbildung werden unter anderem mit Hilfe von CLSM und Impedanzspektroskopie analysiert.

Das IGF-Vorhaben Nr. der Forschungsvereinigung DECHEMA e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.