{"id":13319,"date":"2013-07-17T00:00:00","date_gmt":"2013-07-16T22:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bio-based.eu\/news\/index.php?startid=20130717-04n"},"modified":"2013-07-17T00:00:00","modified_gmt":"2013-07-16T22:00:00","slug":"mit-bakterien-batterie-strom-erzeugen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mit-bakterien-batterie-strom-erzeugen\/","title":{"rendered":"Mit Bakterien-Batterie Strom erzeugen"},"content":{"rendered":"

Mit ihrer Idee sind sie auf der H\u00f6he der Zeit: Zehn Bielefelder Studierende haben es sich zum Ziel gesetzt, eine Biobatterie zu konstruieren. Sie wollen mit Hilfe des Bakteriums Escherichia coli<\/i> Zucker direkt in Energie verwandeln. Mit diesem Projekt nehmen die Studierenden am diesj\u00e4hrigen “international Genetically Engineered Machine competition” (iGEM) am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, USA, teil. Seit Mai verbringen sie viele Stunden ihrer freien Zeit im Labor, um ihre Idee in die Realit\u00e4t umzusetzen. Mit den ersten Laborergebnissen, die nun vorliegen, startet das Projekt in die hei\u00dfe Phase.<\/b><\/p>\n

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\"Mitproduzieren die Bielefelder Studierenden
Strom. Neben ihrem regul\u00e4ren Studium
sammeln die Teammitglieder, darunter Matthias
Ruwe, zahlreiche Daten zur Entwicklung des
Projektes. Foto: iGEM-Team 2013″><\/td>\n<\/tr>\n
Mit eigens konstruierten Biobatterien
produzieren die Bielefelder Studierenden
Strom. Neben ihrem regul\u00e4ren Studium
sammeln die Teammitglieder, darunter Matthias
Ruwe, zahlreiche Daten zur Entwicklung des
Projektes. Foto: iGEM-Team 2013<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<\/div>\n

Student Thorben Meyer erkl\u00e4rt, wie er und seine Teamkolleginnen und -kollegen auf die Idee f\u00fcr das Projekt gekommen sind:”Alternative Energiequellen erfreuen sich einer immer weiter wachsenden Nachfrage. Die Schonung fossiler Rohstoffe und der Ausstieg aus der Atomenergie in Deutschland haben diesen Prozess rapide beschleunigt.” Ein weiterer Faktor in den \u00dcberlegungen: die Umweltbelastung durch herk\u00f6mmliche Batterien. “Nicht nur die Gro\u00dfstromproduktion belastet die Umwelt, auch Batterien f\u00fcr den Haushaltsgebrauch enthalten zahlreiche Schadstoffe. Schwermetalle und gef\u00e4hrliche anorganische und organische Elektrolyte k\u00f6nnen bei unsachgem\u00e4\u00dfer Verwendung der Batterien in die Umwelt freigesetzt werden”, so Meyer.<\/p>\n

Biobatterie als alternative Energiequelle<\/b>
Deshalb ist das Ziel des Bielefelder iGEM-Teams die Entwicklung einer umweltfreundlichen Biobatterie (Microbial fuel cell \u2013 MFC), die Bakterien zur unmittelbaren Energieerzeugung nutzt. Solch eine Batterie funktioniert im Prinzip wie eine herk\u00f6mmliche Batterie \u2013 mit einem Unterschied. Die MFC besteht, ebenso wie derzeitige Batterien f\u00fcr den Hausgebrauch, aus zwei separaten Einheiten, dem Anoden- und dem Kathodenraum. Beide Bereiche sind durch eine teilweise durchl\u00e4ssige Membran getrennt. Im Unterschied zur herk\u00f6mmlichen Batterie befinden sich im Anodenraum der Biobatterie jedoch keine Elektrolyte, sondern Bakterien. Diese bauen Substrate, in diesem Fall Zucker, im Stoffwechsel ab. Dabei entstehen Elektronen, die an die Anode und \u00fcber einen externen Kreislauf schlie\u00dflich an die Kathode abgegeben werden. Der externe Kreislauf ist dabei die mit der Batterie betriebene Anwendung, beispielsweise Lampen oder kleine Motoren. Auf diesem Weg l\u00e4sst sich mit Bakterien Strom produzieren. Die Biobatterie bietet eine Reihe von Vorteilen \u2013 unter anderem ist sie aufgrund der einfachen Bauweise auch in Gebieten mit Strommangel, zum Beispiel in Entwicklungsl\u00e4ndern, einsetzbar. Ein Vorzug der Biobatterie gegen\u00fcber anderen regenerativen Energiequellen, wie der Wind- und Solarenergie ist, dass sie vom Wetter unabh\u00e4ngig Strom produzieren kann. Bei ihr gilt: Je mehr Nahrung die Bakterien bekommen, desto mehr Energie erzeugen sie. Dar\u00fcber hinaus stellen Bakterien theoretisch ein unersch\u00f6pfliches Energiereservoir dar, da sie sich bei Substratzugabe schnell vermehren. <\/p>\n

Im Labor untersuchen die Bielefelder Studierenden unterschiedliche bakterielle Organismen und deren genetische Komponenten. Durch die Kombination verschiedener Gene ist es m\u00f6glich, den Organismus Escherichia coli<\/i> im Hinblick auf eine effiziente Stromerzeugung zu optimieren. Erste Erfolge k\u00f6nnen die Studierenden bereits vermelden: Sie haben verschiedene Gene zur Elektronen\u00fcbertragung isoliert und mit der Konstruktion einer geeigneten Apparatur zur Stromproduktion begonnen. Bis zum europ\u00e4ischen Vorentscheid von iGEM im Oktober wollen sie eine optimierte Biobatterie zum Betrieb von Kleinanwendungen entwickeln.<\/p>\n

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\"Das2013: Nadiya Romanova, Tom Tubbesing,
Fabian Thomas, Tore Bleckwehl, Matthias
Ruwe (hinten v. l.); Manuel Sch\u00fcler, Anna
Korszańska, Lukas Rositzka, Thorben Meyer,
Sebastian Grenz (vorne v. l.).
Foto: iGEM-Team 2013″><\/td>\n<\/tr>\n
Das iGEM-Team der Universit\u00e4t Bielefeld
2013: Nadiya Romanova, Tom Tubbesing,
Fabian Thomas, Tore Bleckwehl, Matthias
Ruwe (hinten v. l.); Manuel Sch\u00fcler, Anna
Korszańska, Lukas Rositzka, Thorben Meyer,
Sebastian Grenz (vorne v. l.).
Foto: iGEM-Team 2013<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<\/div>\n

Mehr als nur Laborarbeit<\/b>
Parallel zur experimentellen Arbeit im Labor ist es Aufgabe der Studierenden, ihr Projekt in der \u00d6ffentlichkeit darzustellen. Und auch die Sponsorensuche muss das Team als Teil des Wettbewerbs meistern: Teilnahmegeb\u00fchren, Reisekosten sowie Unterk\u00fcnfte schlagen mit circa 20.000 Euro zu Buche. Die komplette Arbeit f\u00fcr das Projekt leisten die Teammitglieder neben ihrem regul\u00e4ren Studium. Was motiviert die zehn Studierenden der Molekularen Biotechnologie und Genom-basierten Systembiologie zu diesem Engagement? “Die Arbeit bei iGEM bietet die Chance, konzentriert ein Projekt durchzuf\u00fchren und sich mit herausragenden Nachwuchsforschern zu messen”, sagt Nadiya Romanova. “Au\u00dferdem erm\u00f6glicht die Teilnahme am dem weltweit ausgetragenen Wettbewerb bereits w\u00e4hrend des Studiums einen Einblick in Forschungsprozesse und Innovationen im Bereich der synthetischen Biologie.” Das iGEM-Team Bielefeld erh\u00e4lt Unterst\u00fctzung von Professor Dr. Alfred P\u00fchler, Professor Dr. Erwin Flaschel, Dr. J\u00f6rn Kalinowski sowie Dr. Christian R\u00fcckert vom CeBiTec (Center for Biotechnology) der Universit\u00e4t Bielefeld.<\/p>\n

Zahlreiche und starke Konkurrenz aus aller Welt<\/b>
Der iGEM-Wettbewerb wird seit 2004 j\u00e4hrlich am MIT ausgerichtet. Anfangs ein Kursangebot des MIT, steigen die Teilnehmerzahlen seitdem stetig an \u2013 von f\u00fcnf Teams 2004 auf \u00fcber 210 in diesem Jahr. “iGEM ist international der bedeutendste studentische Wettbewerb der synthetischen Biologie. In seiner Form ist er weltweit einzigartig”, fasst Dr. Kalinowski zusammen. “Die synthetische Biologie ist die neueste Entwicklung im Bereich der modernen Biologie, die Teilnahme am Wettbewerb er\u00f6ffnet den Studierenden neue Perspektiven und sie haben die Gelegenheit, sich gegen\u00fcber Nachwuchswissenschaftlern aus aller Welt zu beweisen.” Der europ\u00e4ische Vorentscheid findet vom 11. bis 13. Oktober in Lyon, Frankreich, statt. Hier entscheidet sich, welche europ\u00e4ischen Teams im November zum Finale ans MIT nach Boston reisen. Die Universit\u00e4t Bielefeld ist bereits im vierten Jahr in Folge dabei und hat sich von 2010 bis 2012 erfolgreich in Boston pr\u00e4sentiert. In den letzten beiden Jahren z\u00e4hlten die Bielefelder sogar zu den 16 Teams besten der Welt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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