05.03.2013 (fjh)
Die Zuckergewinnung aus Biomasse ist Thema eines forschungsprojekts des Marburger Physikers Prof. Dr. Peter Lenz gemeinsam mit drei weiteren Partnern. Dafür erhält das Team 1,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie von Europäischen Partnerorganisationen. Gefördert wird das Vorhaben im Rahmen des 6. Forschungsrahmenprogramms der Europäischen Union (EU).
Unter Biomasse versteht man organische Stoffgemische. "Biomasse ist die älteste Energiequelle der Menschheit“, hebt Lenz hervor, der Theoretische Physik an der Philipps-Universität lehrt.
Die direkte Verbrennung war früher die einzige Möglichkeit, Wärme zu gewinnen. In Zeiten zunehmender Ressourcenknappheit gewinnen aber auch andere Arten der energetischen Nutzung von Biomasse an Bedeutung.
So ist Biomasse nicht allein Ausgangsmaterial zur direkten Gewinnung von Energie, sondern auch ein wichtiger Lieferant chemischer Produkte wie Glukose oder anderer Zuckerarten. Sie wiederum können als Ausgangsstoffe für Bioproduktionsanlagen dienen, in denen zum Beispiel Bio-Ethanol hergestellt wird.
Das Herauslösen von Glucose aus der Biomasse geschieht durch hydrolytische Enzyme. Solche Enzyme kommen in den unterschiedlichsten Mikroorganismen vor. Man findet sie etwa in Hefe, aber auch in Bakterien wie Escherichia coli oder Cellulomonas fimi.
"Es ist jedoch schwierig, diese Freisetzung von Zucker aus Biomasse biotechnologisch effektiv umzusetzen, so dass das Verfahren großindustriell eingesetzt werden kann“, erläuterte Lenz. Der Marburger Hochschullehrer verfolgt gemeinsam mit seinen Partnern Prof. Dr. Alistair Elfick von der Universität im schottischen Edinburgh, Prof. Dr. Ariel Lindner vom französischen Gesundheitsforschungsinstitut "INSERM“ in Paris und dem Biotechnologie-Unternehmen "Ingenza“ aus Edinburgh das Ziel, eine genetische Plattformtechnologie zu entwickeln, die das Zusammenspiel hydrolytischer Enzyme bei der Verarbeitung von Biomasse optimiert.
"Hierzu setzen wir eine neuartige Methode der Synthetischen Mikrobiologie ein, die es ermöglicht, Enzyme aus unterschiedlichen Organismen schneller als bislang in einem Wirtbakterium zusammen zu bringen“, führte Lenz aus. Sein Teilvorhaben besteht darin, mit Methoden der Theoretischen Physik den optimalen Enzymcocktail zu berechnen, der den effizientesten Abbau der Biomasse garantiert.
Ermöglicht wird dieser theoretische Zugang, indem die experimentellen Gruppen die beteiligten Enzyme quantitativ charakterisieren. Die EU unterstützt das Gesamtprojekt im Rahmen ihrer Förderlinie "European Research Area Network“ ERA-IB.
pm: Philipps-Universität Marburg
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