Nachhaltige Biomasseproduktion für die Bioökonomie
Erforschung und Erweiterung der Grenzen der Biomasseproduktion in Algen-Photobioreaktoren
Die Kultivierung von Algen ist eine Option für die Produktion alternativer Biomasse für Werkstoffe, Chemikalien und Biokraftstoffe und für die großflächige Bindung von Nährstoffen aus Abwasser. Die Perspektiven des Anbaus von Mikroalgen als Nutzpflanze zeigen einige der außergewöhnlichen (Energie-)Speichereigenschaften von Mikroalgen im Hinblick auf eine kommerzielle Nutzung auf. Wir entwickeln neuartige Photobioreaktoren und Kultivierungskonzepte und -geräte in verschiedenen Maßstäben, die auf ihre Anwendung in Wissenschaft und Wirtschaft zugeschnitten sind.
Referenzen:
Westerwalbesloh, C. ; Brehl, C. ; Weber, S. ; Probst, C. ; Widzgowski, J. ; Grünberger, A. ; Pfaff, C. ; Nedbal, L. ; Kohlheyer, D. A microfluidic photobioreactor for simultaneous observation and cultivation of single microalgal cells or cell aggregates PLOS ONE 14(4), e0216093 - (2019)
Loomba, V. ; Huber, G. ; von Lieres, E. Single-cell computational analysis of light harvesting in a flat-panel photo-bioreactor Biotechnology for biofuels 11(1), 149 (2018)
Schreiber, C. ; Behrendt, D. ; Huber, G. ; Pfaff, C. ; Widzgowski, J. ; Ackermann, B. ; Müller, A. ; Zachleder, V. ; Moudříková, Š. ; Mojzeš, P. ; Schurr, U. ; Grobbelaar, J. ; Nedbal, L. Growth of algal biomass in laboratory and in large-scale algal photobioreactors in the temperate climate of western Germany Bioresource technology 234, 140 - 149 (2017)
Mehrjährige Pflanzen als erneuerbare Ressource
Mehrjährige Pflanzen haben ein erhebliches Potenzial für die Produktion auf Grenzertragsböden und können gleichzeitig neuartige Biomassezusammensetzungen liefern. Maßgeschneiderte Verfahren für die adaptive Lignozelluloseverarbeitung können dann etabliert werden, um aus den Biomassequellen hochwertige biobasierte Chemikalien zu gewinnen.
Referenzen:
Nabel, M. ; Schrey, S. ; Temperton, V. M. ; Harrison, L. ; Jablonowski, N. D. Legume Intercropping With the Bioenergy Crop Sida hermaphrodita on Marginal Soil Frontiers in plant science 9, 905 (2018)
Nabel, M. ; Schrey, S. ; Poorter, H. ; Koller, R. ; Nagel, K. ; Temperton, V. M. ; Dietrich, C. ; Briese, C. ; Jablonowski, N. D. Coming Late for Dinner: Localized Digestate Depot Fertilization for Extensive Cultivation of Marginal Soil With Sida hermaphrodita Frontiers in plant science 9, 1095 (2018)
Jablonowski, N. D. ; Kollmann, T. ; Nabel, M. ; Damm, T. ; Klose, H. ; Müller, M. ; Bläsing, M. ; Seebold, S. ; Krafft, S. ; Kuperjans, I. ; Dahmen, M. ; Schurr, U. Valorization of Sida ( Sida hermaphrodita ) biomass for multiple energy purposes Global change biology / Bioenergy 9(1), 202–214 (2017)
Bestimmung vorteilhafter Eigenschaften von Lignocellulose für den Anbau und die Verarbeitung von Biomasse
Als Voraussetzung für die Entwicklung effizienter Strategien zur Nutzung und Verwertung von Biomasse ist es wichtig, die Struktur und Biosynthese von Pflanzenzellwänden zu verstehen. Daher befassen wir uns intensiv mit der Aufklärung der Zellwandrekalzitanz. Wir untersuchen verschiedene Arten von lignozellulosehaltiger Biomasse und Mikroalgen auf Zellwandeigenschaften, die für die weitere Verarbeitung, aber auch für die Pflanzengesundheit wichtig sind. In diesen Studien werden insbesondere die Zusammensetzung und Struktur sowie die Biosynthese von Zellwänden untersucht.
Referenzen:
Damm, T. ; Pattathil, S. ; Günl, M. ; Jablonowski, N. D. ; O'Neill, M. ; Grün, K. S. ; Grande, P. M. ; Leitner, W. ; Schurr, U. ; Usadel, B. ; Klose, H. Insights into cell wall structure of Sida hermaphrodita and its influence on recalcitrance Carbohydrate polymers 168, 94 - 102 (2017)
Damm, T. ; Grande, P. M. ; Jablonowski, N. D. ; Thiele, B. ; Disko, U. ; Mann, U. ; Schurr, U. ; Leitner, W. ; Usadel, B. ; Domínguez de María, P. ; Klose, H. OrganoCat pretreatment of perennial plants: Synergies between a biogenic fractionation and valuable feedstocks Bioresource technology 244, 889 - 896 (2017)
Kontakt:
Dr. Holger Klose
Head of Research "Alternative Biomass"
- Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG)
- Pflanzenwissenschaften (IBG-2)
Raum 423