Umweltbiotechnologie

Hochschule für Life Sciences

Einsatz von Mikroorganismen zu Gunsten der Umwelt

Die Umweltbiotechnologie setzt Mikroorganismen und deren Enzyme ein, um das Potenzial biologischer Stoffwechselprozesse zu Gunsten der Umwelt nutzbar zu machen: Umweltschadstoffe sollen aus Abwässern und Altlasten beseitigt, natürliche Rohstoffreserven aus Abfällen effizient verwertet werden. Die Forschungsgruppe Umweltbiotechnologie erprobt und entwickelt innovative Verfahren, um diese Ziele zu erreichen.

Wir arbeiten an Möglichkeiten, um die Emissionen von Schadstoffen zu vermindern und vorhandene Schadstoffe zu beseitigen. Ausserdem entwickeln wir Methoden zur Verwertung von Stoffen aus industriellem Prozesswasser, Abwasser und Abfällen. Auf diese Weise sollen – neben sparsamem Umgang mit nicht-erneuerbaren Ressourcen und dem verstärkten Einsatz nachwachsender Rohstoffe - geschlossene Stoffkreisläufe entstehen. Mit der Entwicklung neuer biobasierter Prozesse sowie der Anpassung und Weiterentwicklung herkömmlicher Technologien tragen wir zum Wohl der Umwelt und der Gesellschaft bei.

Forschungsschwerpunkte

Biologische Sanierung

Mit der Unterstützung von Mikroorganismen können Altlasten ressourcenschonend saniert werden.

Durch sorglosen oder unsachgemässen Umgang mit Chemikalien ist in der Vergangenheit eine Vielzahl von Standorten kontaminiert worden. Um mögliche Gefahren für die Umwelt abzuwenden ist eine Sanierung notwendig, und diese Räume wieder nutzbar zu machen für kommende Generationen. Als Alternative zu herkömmlichen Sanierungsverfahren sind biologische Verfahren aus zweierlei Gründen interessant. Einerseits sind biologische Sanierungsverfahren oftmals schonender und benötigen weniger drastische Eingriffe am Standort. Zum anderen können diese Verfahren aber auch aus Kostengründen bevorzugt werden.

Ressourcenerschliessung

Abfälle aus Landwirtschaft und Industrie können durch (bio-) technologische Verfahren in hochwertige Rohstoffe für chemische Prozesse umgewandelt werden.

Bei der Verarbeitung von Produkten aus der Landwirtschaft und der Industrie fallen beträchtliche Mengen an Abfällen an. In diesen Abfällen steckt aber noch grosses stofflichen und energetisches Potential, welches erst durch geeignete Prozesse erschlossen werden muss. So lassen sich zum Beispiel aus Abfällen der Landwirtschaft oder Lebensmittelproduktion mit biotechnologiebasierten Anwendungen Grundbausteine zur Synthese von neuen Produkten umwandeln.

Schicksal von Schadstoffen

Die Kenntnis des Verbleibs von Schadstoffen bildet die Grundlage, um negative Umweltauswirkungen abzuschätzen und Lösungsansätze hierzu zu entwickeln.

Ein Schwerpunkt unserer Forschungsgruppe liegt auf dem Verbleib verschiedener Schadstoffe (z.B. Antibiotika, Flammschutzmittel, Nanoplastik) in der Umwelt. Einerseits erforschen wir den Abbau und die Umwandlung durch natürliche Gesellschaften von Bakterien und Pilzen; andererseits nutzen wir diese mikrobiellen Gemeinschaften gezielt, um Schadstoffe effizienter unschädlich machen zu können. Hierzu verwenden wir modernste Verfahren wie die Hochdurchsatzsequenzierung (engl. Next Generation Sequencing, NGS) oder Durchflusszytometrie.

Umweltmikrobiologie

Durch die Entwicklung des Next Generation Sequencing stehen uns starke Methoden zur Identifizierung von Schadstoff-abbauenden Bakterien und deren Gemeinschaften auf DNA und RNA Ebene zur Verfügung. Desweiteren ist es uns möglich, durch Sequenzierung komplexe mikrobielle Abbauwege von Schadstoffen zu entschlüsseln. Wir sequenzieren direkt vor Ort und benutzen bioinformatorische Pipelines und statistische Auswertungen, um gezielt und fundiert Aussagen über Umweltmikrobiome zu erstellen.

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