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Koordinierendes Institut

Projekt

Titel:Biokatalysatoren in Bioreaktoren: Monitoring, Regelung und multikriterielle Optimierung von Biogasprozessoren; Teilvorhaben 2: Systemmikrobiologie
Beginn:01.06.2017
Ende:31.10.2020
Koordinierendes Institut:Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB), Potsdam
Koordinator:Thomas Hoffmann
Förderung:Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Gülzow
Förderkennzeichen:22403816
Förderprogramm:Sondervermögen "Energie- und Klimafonds"
Partner:Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin; Universität Bielefeld, Bielefeld
  
Angesiedelt im Forschungsprogramm:Stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse
Kurzbeschreibung:Hauptziel des Vorhabens ist die Charakterisierung der mikrobiellen Stoffwechselaktivitäten in semi-kontinuierlich betriebenen Biogasreaktoren auf Basis vorrangig auftretender mikrobieller Proteine und Enzyme. Die Ergebnisse dieser Studie sollen zur Entwicklung von Strategien zur Unterstützung der Hydrolyse von nachwachsenden Rohstoffen (multikriterielle Optimierung) mittels der gezielten Zugabe von ergänzenden Enzymen pilzlichen Ursprungs komplementär zu dem bereits vorhandenen endogenen Hydrolysepotenzial dienen.
Im Rahmen von Teilvorhaben II erfolgt die systemanalytische Begleitforschung zu den mikrobiellen Stoffwandlungsprozessen der im Teilvorhaben I stattfindenden Fermentationen. Ziel ist die Ermittlung der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften auf taxonomischer und funktioneller Ebene, das Monitoring von Veränderungen in der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaften während der durchgeführten Fermentationen und der jeweiligen prozesstechnischen Variation sowie die Ermittlung von Veränderungen in der metabolischen Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaft.
Abstract:Main aim of this research project is the characterization of the microbial metabolic activities in semi-continuously operated biogas fermenters by the detection of predominant occurring microbial proteins and enzymes. The results of this study will be used for the development of strategies to support the microbial hydrolysis of renewable resources by multi-criteria optimization. In particular, the targeted addition of supplementary enzymes of fungal origin complementary to the endogenic hydrolytic potential present in the biogas fermenters will be analyzed.
In sub-project II, analyses of the microbial systems present in the biogas fermenters operated in sub-project I will be conducted. Aim of sub-project II is the determination of the microbial community structure at taxonomic and functional level, the monitoring of alterations in the structure during the ongoing fermentations with special focus on the process variations, and the detection of variations in the metabolic activity of the microbial community.
 

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