Page 71 - Jubibroschuere_2019

Abb. 1: Wolfsbarsche in
einem Fischtank einer
modernen Kreislaufanlage; In Kreislaufanlagen werden Bakterien zusam- durchgesetzt. Eine stabile Bakteriengemeinschaft,
das Wasser ist klar und frei men mit Schmutzpartikeln durch Filter aus dem wie am Ende beobachtet, sichert den Betrieb
von Schmutzstoffen, wie in Wasser entfernt. „Technische Trennverfahren, einer Kreislaufanlage. Sehr variable Gemeinschaf-
der natürlichen Umwelt der die Bakterien und Schmutzpartikel aus dem ten können Probleme verursachen, Krankheiten
Fische. Wasser entfernen können, sind eine Domäne der nicht ausgeschlossen. In jedem Fall weisen sie
physikalischen Prozesstechnik“, erklärt Professor darauf hin, dass die Prozesse in der Wasserauf-
Abb. 3: Bakterien in Kimmerle. „Richtig eingesetzt können wir genau- bereitung noch besser kontrolliert werden müs-
einer Kreislaufanlage für so viele Bakterien aus dem Wasser entfernen sen. Das erfordert weitere Entwicklungsschritte in
die Produktion mariner wie gerade gebildet werden. Das Wasser bleibt der Prozesstechnik von Kreislaufanlagen.
Fische. Zu sehen sind dann glasklar.“ Erfolgt das nicht, vermehren
Bakterien, die sich auf sich Bakterien explosionsartig und das Wasser Das Institut für Physikalische Prozesstechnik ist
einer Oberfläche zu einem wird trübe. Sie verbrauchen Sauerstoff, geben heute das Zentrum in Deutschland, an dem an
Biofilm vernetzt haben. Kohlenstoffdioxid in das Wasser ab und erzeugen der Weiterentwicklung der komplexen Biotech-
(Quelle: Institut für eventuell sogar giftige Stoffe wie Ammoniak und nologie von Kreislaufanlagen gearbeitet wird.
Meereskunde, Kiel) Schwefelwasserstoff. Das alles muss durch eine Forschung und Entwicklung werden zusammen
geeignete Prozesstechnik verhindert werden. mit internationalen Partnern, im Projekt MicSta-
„Dazu muss man wissen, welche Mikroorganis- Tech mit der Norges Teknisk-Naturvitenskapelige
men in einer Kreislaufanlage vorkommen und wie Universitet in Trondheim, Norwegen, und der
man sie entfernen kann“, erläutert Dr. Anneliese Danmarks Tekniske Universitet in Kopenhagen,
Ernst, die Mikrobiologin im IPP und Leiterin des durchgeführt und auf europäischer Ebene ge-
Forschungsprojekts MicStaTech, in dem die Bak- fördert. 2
teriengemeinschaft in Kreislaufanlagen untersucht
wurde. „Mikroorganismen bilden auch in künst-
lichen Ökosystemen sehr vielfältige, komplexe
Gemeinschaften aus, mit Vertretern aus vielen
verschiedenen taxonomischen Gruppen. Diese
zu erfassen, das geht nur mit modernen mole-
kularbiologischen Methoden“, sagt Dr. Patrick
Maurer, Biochemiker im Institut für Physikalische
Prozesstechnik. In Abbildung 4 ist die Dynamik
der Bakteriengemeinschaft in einer Kreislaufanla-
ge zu erkennen. Am Anfang der Untersuchungen,
Betriebstage 740 bis 760, dominierten mehrere
taxonomische Klassen in der Anlage. Nach einer
längeren Phase mit einer deutlichen Dominanz
von ε-Proteobakterien nahm die Variabilität der Abb. 4: Bakteriengemeinschaft im Fischtank zu verschiede-
taxonomischen Klassen wieder zu (Betriebstage nen Zeitpunkten. Die mit modernen Sequenziermethoden
840 bis 870). Am Ende des Versuchszeitrau- bestimmten Bakterienarten sind zu taxonomischen Klassen
mes hatten sich die ε-Proteobakterien endgültig zusammengefasst worden. (Quelle: eigene Darstellung)

2 Gefördert durch COFASP ERA-NET Partner unter Vertrag Nr. 321553 aus Mitteln des 7. Forschungs-Rahmenprogramms der Europäischen Union,
Horizont 2020.