Hochschule Anhalt FORSCHUNG FÜR DIE ZUKUNFT

Die Aufgabe der Hochschule Anhalt innerhalb dieses Kooperationsprojektes „Regenerierbarer Schadstofffilter“ bestand in der Entwicklung eines neuartigen Regelungs- und Steuerungskonzeptes für die gesamte Filtereinheit, um Filterwechsel in industriellen Anlagen überflüssig zu machen.
Prof. Sommer betreut die wissenschaftliche Entwicklung und Testung der Geräteautomatisierung, insbesondere die Entwicklung einer Software zu Steuerung der Hardwarekomponenten, welche eine Online-Nutzung des Gerätes im Prozessverlauf ermöglichen.

Der Fortschritt der Technik ermöglicht es heutzutage eine Vielzahl von Endgeräten im eigenen Zuhause per Smartphone fernzusteuern. Drei Biotechnologie Absolventen der Hochschule Anhalt, betreut durch Prof. Sommer, möchten mit ihrem Gründungsprojekt „neXcube“ hier ansetzen und diese Entwicklung auf die Industrie übertragen und beschäftigt sich mit der Entwicklung von zentralen Automatisierungslösungen im biologischen Labor.
Der nexCube wird in der Lage sein die vorhandenen Standardgeräte über Schnittstellen zu vernetzen, wodurch diese zentral verwaltet, gesteuert und geregelt werden können. Manuelle Tätigkeiten im Experiment werden verringert und höhere Durchsatzzahlen ermöglicht – ohne Verlust an Flexibilität und Qualität.

Ziel dieses Kooperationsprojekt ist es, in einem durch Digitalisierung automatisierten biotechnologischen Prozess regionale Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie mikrobiell in biologisch abbaubare Biopolymere der Produktklasse der Polyhydroxyalkanoate (PHA) umzuwandeln. PHAs werden von vielen Bakterien als Reservestoffe für Kohlenstoff und Energie gebildet und sind aufgrund der Materialeigenschaften in vielen Bereichen als Biokunststoff einsetzbar. Zentrale Komponente dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung einer digitalen Automatisierung mittels intelligenter modellbasierter Prozessführungsstrategien, die eine flexible, bioökonomische und wettbewerbsfähige Produktion von Biopolymeren trotz variabler Reststoffverfügbarkeit (Substratbedingungen) ermöglicht. Die Kopplung eines Algenprozesses mit einem bakteriellen Produktionsprozess führt zu Synergien, die es ermöglichen ein großes Spektrum anfallender Reststoffe und natürlicher Ressourcen (Licht, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid (CO2)) zu nutzen. Dies leistet langfristig einen Beitrag zur Substitution erdölbasierter Kunststoffe im Bereich der Verpackungsindustrie. Modellbasierte Prozessführungsstrategien basieren auf der Nutzung in Echtzeit generierter Messdaten. Um den optimalen Betrieb der Prozesse unter variablen und unsicheren Nährstoffbedingungen zu realisieren, ist deshalb die Bestimmung des Produktgehaltes online unabdingbar. Aus diesem Grund soll in diesem Teilprojekt ein Online-Sensor für die Quantifizierung des Polymergehaltes in-vivo entwickelt werden.