Description: Das Projekt "Entwicklung einer schnellen, quantitativen Systemanalyse von Biogasreaktoren" wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Competence Center Erneuerbare Energien und Energieeffizienz.Es soll eine praxistaugliche, sowie quantitative Systemanalyse zur Hochdurchsatzvergärung von nachwachsenden Rohstoffen und sonstigen Biogasanlagen erarbeitet werden, um die bislang mikrobiologische 'Black Box' solcher Biogasanlagen besser verstehen zu können. Aufbauend auf bereits erfolgten RFLP-Analysen (RFLP = Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus) wurden für die primär an der Methanogenese beteiligten Organismengruppen sog. FISH-Gensonden (FISH = Fluoreszenz In-situ Hybridisierung) spezifisch erstellt. Die FISH-Methodik ist im Gegensatz zur RFLP-Methodik quantitativ und die Bakterien können über stark fluoreszierende Gensonden eingruppiert werden, wobei die Bakterien in Größe und Form im Mikroskop sichtbar sind. Dabei wurde herausgefunden, dass man die vier indikativen Hauptgruppen der methanbildenden Mikroorganismen auch ganz allein über eine für Methanbildner charakteristische Eigenfluoreszenz mit Hilfe von digitalen Bildanalysen quantifizieren kann. Hinter dieser Eigenfluoreszenz verbirgt sich der Elektronen transportierende, einzigartige Faktor 420 der Methanbildner, der bei der Wellenlänge 420 nm selektiv angeregt wird. Damit lässt sich die Funktionalität einer Biogasanlage sehr schnell einschätzen. Der Zeitaufwand (kleiner als 1 Tag) und die Kosten ist für fluoreszenzmikroskopische Bildanalysen deutlich geringer. Dabei wird von jedem Biogasreaktor ein spezifisches Fingerprinting der beteiligten mikrobiellen Morphotypen erstellt QMF, Quantitatives Mikroskopisches Fingerprinting). Zur Zeit läuft eine EU geförderte Zusammenarbeit mit der University of Applied Sciences in Turku, die diese Methode mit Methoden der Molekularbiologie und der Zellkulturtechnik zu vergleichen versucht, was bisher noch nicht im Direktvergleich durchgeführt wurde. Dabei kommt die Flow Cytometry als auch die Metagenombestimmung eines Modell-Biogasfermenters zum Einsatz. Ziel ist es, reproduzierbare Handlungsweisen zum sicheren Start und Betrieb einer Hochdurchsatzvergärung zu erarbeiten, damit dieses Wissen von Betreibern genutzt werden kann.
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Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Methangärung ? Hamburg ? Biogasanlage ? Gärung ? Methanbakterien ? Morphologie ? Zytologie ? Mikrobiologie ? Molekularbiologie ? Bildverarbeitung ? Bioreaktor ? Erneuerbare Energie ? Fluoreszenz ? Methan ? Mikroskopie ? Nachwachsender Rohstoff ? Bakterien ? Angewandte Wissenschaft ? Anlagenüberwachung ? Quantitative Analyse ? Schnelltest ? Systemanalyse ? Wirkungsgrad ? Zellkultur ? Mikroorganismen ? DNA-Analyse ? Biogaserzeugung ? in situ ? Hybridisierung ? Anlagenbetrieb ? DNA-Sonde ? Optimieren der Fahrweise ? Selektivität ? Wellenlänge ? Betriebsparameter ? Elektronen ? Genetischer Fingerabdruck ? Genomanalyse ? Kulturtechnik ?
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2012-01-01 - 2015-12-31
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