Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 4 - nova-Institut ...

Verfahrenstechnik 220
• Die Graue Biotechnologie (Umweltbiotechnologie) nutzt Enzyme und Mikroorganismen für die Aufbereitung von
Trinkwasser, Abwasser, Abluft, Abfälle, Abgasen und anderes.
• Die Blauen Biotechnologie (marine Biotechologie) nutzt marine Mikroorganismen.
• Die Gelben Biotechnologie (meist als Lebensmittel-Biotechnologie definiert) findet Anwendung in der
Lebenmittelindustrie, z.B. zu Herstellung von Bier mittels Hefen, Joghurt und Sauerkraut mittels
Milchsäurebakterien etc..
Während die Begriffe Weiße, Rote und Grüne Biotechnologie etabliert sind, sind die anderen farblichen
Zuordnungen bisher weniger verbreitet. [1]
Verfahrenstypen
Die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten haben verschiedene
Verfahren hervorgebracht, die sich stark unterscheiden können. Häufig
kommen Bioreaktoren (Fermenter) zum Einsatz. Meist enthalten die
Fermenter Rührwerke für die Homogenisierung, Einrichtungen zur
Temperatureinstellung und weitere Technik zur Kontrolle und
Steuerung wichtiger Parameter.
• Vor allem in der Weißen und Roten Biotechnologie kommen
sterilisierbare Fermenter zum Einsatz, in denen die Parameter
(Temperatur, Sauerstoffgehalt, pH-Wert etc.) exakt steuerbar
sind. [2]
Bioreaktoren und Technik zur Prozesssteuerung
• Bei der Grauen Biotechnologie kommen verschiedene Bioreaktoren zum Einsatz, wie z. B. Faultürme bei
Klärwerken, Fermenter bei der Biogaserzeugung und Biofilter bei der Abluftreinigung.
• In der Lebensmitteltechnik (Gelbe Biotechnologie) werden z. B. bei der Bierherstellung Gärtanks als
Bioreaktoren eingesetzt.
• Weitere Bioreaktoren sind z. B. Algenreaktoren, Photobioreaktoren, Wasserstoffbioreaktoren etc..
Die Produkte werden nach unterschiedlichen Prinzipien erzeugt:
• Enzyme können für die Umsetzung eines Stoffes sorgen.
• Oft werden Mikroorganismen kultiviert, deren Stoffwechselprodukte das Produkt darstellen (z. B. Ethanol,
Butanol, Citrat).
• Speicherstoffe der kultivierten Art, wie z. B. der mikrobielle Kohlenhydratspeicher Polyhydroxybuttersäure
können das Produkt sein.
• Durch gentechnische Veränderung kann in der zu kultivierenden Arte eine Überexpression induziert werden oder
ein neuer Stoffwechselweg in die Art transferiert werden, so daß das gewünschte Produkt mit hoher Ausbeute
produziert wird.
Im Anschluss an die Produktion (Fermentation) ist in der Regel eine Aufbereitung (Downstream Processing)
notwendig. Diese kann, je nach Verfahren, sehr aufwendig sein und Schritte wie Zellaufschluss, Filtration,
Chromatographien und anderes umfassen. Auch dieser Bereich wird der Bioverfahrenstechnik zugeordnet. [2]