Labor Bioverfahrenstechnik

Laborleitung: Prof. Dr-Ing. Richard Biener

Assistent: Dipl.-Ing.(FH) Thomas Horn

Laborraum: S 4.009

Labortelefon: -3555

Inhalte

Neben dem praktischen Umgang mit Bioreaktoren zur Kultivierung von Mikroorganismen mit der dazugehörigen MSR- und Steriltechnik werden im Labor Bioverfahrenstechnik auch Methoden zur Simulation von Bioprozessen vermittelt.

Die Studenten lernen alle Aspekte der Kultivierung von Mikroorganismen kennen. Dazu gehören die Medienherstellung, die Steriltechnik und die Durchführung von Vorkulturen und Hauptkulturen. Darüber hinaus werden charakteristische Parameter des Bioreaktors (z.B. kLa-Wert, Mischzeit, Leistungseintrag) experimentell bestimmt.

Zur optimierten Führung von Bioreaktoren werden von den Studenten Zufütterungsstrategien entworfen und experimentell in Laborbioreaktoren überprüft. Die Prozessanalyse der Kultivierung erfolgt durch die Messung von offline und online Parametern (u.a. Analyse von Substraten und Metaboliten, Zelldichte bzw. Optische Dichte, Osmolalität, Abgaszusammensetzung). Daraus erfolgt eine Berechnung der spezifischen Wachstumsrate sowie der spezifischen Substratverbrauchs- und Produktbildungsraten und der Ausbeutekoeffizienten.

Nach der Kultivierung werden die Zellen mit Hilfe eines Hochdruckhomogenisators, eines Ultraschallhomogenisators und einer Rührwerkskugelmühle aufgeschlossen und damit das darin enthaltene Produkt freigesetzt.

Apparative Ausstattung

  • Bioreaktoren von 2 L bis 30 L Volumen jeweils mit Prozessautomatisierung.
  • div. Analysegeräte (Photometer, Mikroskope, Osmometer, Abgasanalysator, Biosensoren zur Messung von Glucose und Lactat,...)
  • Sicherheitswerkbank
  • Inkubationsschüttler
  • Autoklaven
  • Zentrifugen
  • Trocken- und Brutschränke
  • Ultraschallhomogenisator
  • Hochdruckhomogenisator
  • Waagen
  • Kühl- und Gefrierschränke
  • Temperiergeräte

Labor Mess- und Regelungstechnik:

Mit Hilfe der Compact-Workstation von Festo Didactic GmbH/Adiro GmbH können wichtige verfahrenstechnische Regelkreise (Temperatur, Druck, Durchfluss und Füllstand) experimentell untersucht und die praktische Einstellung von PID-Reglern und Zweipunktreglern erlernt werden.
Ziel des Praktikums im Labor Mess- und Regelungstechnik ist es, mit Hilfe von experimentellen Methoden nach Chien/Hrones/Reswick und Ziegler/Nichols die Parametrierung der Regler für den Durchfluss und den Füllstand vorzunehmen und das Führungs- und Störverhalten zu untersuchen. Neben der Compact Workstation wird auch das EduKit im Praktikum eingesetzt.

Kontakt:
Festo Didactic GmbH
Adiro GmbH