Prozessintegration von Gasfermentation und mikrobieller Ölherstellung

(M.Sc. Fabian Herrmann)

Acetogene Mikroorganismen können unter anaeroben Bedingungen sehr effizient CO2 mit H2 reduzieren und zu Acetat umsetzen. Der Aufbau längerkettiger Kohlenstoffverbindungen ist jedoch unter diesen Bedingungen schwierig. Demgegenüber gelingt die Herstellung von mikrobiellen Ölen unter aeroben Bedingungen besonders gut mit ölbildenden Hefen.

Zielsetzung dieses Promotionsvorhabens ist die Prozessintegration der anaeroben Essigsäureherstellung mit Acetobacterium woodii und der aeroben Hefeölherstellung mit Cutaneotrichosporon oleaginosus. Im anaeroben Bioreaktor wird Essigsäure aus CO2 und H2 gebildet, während im aeroben Bioreaktor diese Essigsäure zu mikrobiellen Ölen umgesetzt werden soll. Als Energiequelle für die Ölhefen sollen Zuckerhydrolysate eingesetzt werden, die industriell aus lignozellulosehaltigen Reststoffen hergestellt werden. Das bei der aeroben Umsetzung entstehende CO2 soll aufgereinigt und für die Gasfermentation zurückgeführt werden.

Hierbei spielt vor allem die Abstimmung der beiden parallel oder intermettierend in verschiedenen Bioreaktoren ablaufenden mikrobiellen Prozesse eine wichtige Rolle, um möglichst auf eine Aufkonzentrierung der anaeroben Essigsäurelösung verzichten zu können und trotzdem Ölhefen mit hohen Lipidgehalten, unter möglichst vollständiger Umsetzung des Kohlenstoffs in mikrobielle Öle, gewinnen zu können.