10.000 Proben im Jahr: Ein Tag im Chemielabor
Was wäre, wenn man Biodiesel aus altem Frittierfett herstellen könnte? Fastfoodketten, Imbissstände und Restaurants als neue Energielieferanten, das ist zwar keine appetitliche Vorstellung, aber eine sinnvolle. Durch diese Zweitverwertung könnte Biodiesel der eigentlichen Idee eines nachhaltigen Produkts ein großes Stück näher kommen.
Herzlichen Glückwunsch!
Beatrice Kleiner hat ihre Promotion im Dezember 2015 mit "sehr gut" abgeschlossen.
Zwar wird der Biosprit bereits chemisch aus nachwachsenden und biologisch abbaubaren Pflanzenölen gewonnen, wie zum Beispiel Rapsöl. Doch die chemische Produktion verbraucht derzeit viel Energie. Außerdem haben Biodiesel, Bioethanol und Biogas zu einem harten Konkurrenzkampf in der Landwirtschaft geführt; der großflächige Anbau von Energiepflanzen konkurriert mit der Nahrungs- und Futtermittelproduktion um Nutzungsflächen – das gefährdet die ursprüngliche Idee der Nachhaltigkeit. Abfallprodukte wie Frittierfett könnten die Agrarflächen entlasten.
Ein Tag im Chemielabor
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Die verschiedenen Proben pipettiert Beatrice Kleiner in kleine Injektionsfläschchen, den Vials. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Im Gaschromatographen werden die Stoffgemische der Proben in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Der Gaschromatograph gibt den Takt vor: 30 Minuten dauert die Untersuchung der Proben. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Einige von Beatrice Kleiners Versuchen übernehmen auch Bachelorstudierende. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Gerührt, nicht geschüttelt: Am Reaktor untersucht Beatrice Kleiner, ob die gewünschte Reaktion auch bei einer größeren Menge funktioniert. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Dokumentieren, prüfen, auswerten und verschriftlichen, Materialbestellungen vornehmen – ihr Betreuer Prof. Dr. Ulrich Schörken lässt ihr viel Freiraum (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Ein Poster voller Diagramme. Ihre Untersuchungen hat Beatrice Kleiner bereits auf Symposien und Tagungen in Deutschland und Europa präsentiert. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
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Allein im biotechnologischen Labor des Campus Leverkusen arbeiten sechs Doktorandinnen und Doktoranden, vier davon werden über Drittmittel gefördert. (Bild: Thilo Schmülgen/FH Köln)
Die Doktorandin Beatrice Kleiner forscht deshalb nach einer Lösung zur enzymatischen Herstellung von Biodiesel, denn die ist wesentlich umweltschonender als die chemische Variante. Egal ob mit Rapsöl oder mit altem Frittierfett, das Prinzip ist das gleiche. "Wir haben ein neues Verfahren entwickelt, das alle Pflanzenöle und Altfette biokatalytisch sehr effektiv zu Biodiesel umsetzt. Dazu nutzen wir umweltverträgliche Lösungsmittel, sogenannte Green Solvents."
Erste Versuche im Labor funktionieren, doch der zweite Schritt ist kniffliger. Denn was im Kleinen klappt, benötigt viel Optimierungsarbeit, um daraus ein marktreifes Produkt im industriellen Maßstab zu produzieren.
Seit drei Jahren ist Beatrice Kleiner wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften und vertritt innerhalb des interdisziplinären Forschungsinstituts STEPS den Bereich Industrielle Biotechnologie. Seit drei Jahren plant die Bioingenieurin Versuchsabläufe, nimmt Proben und führt Auswertungen durch. "Die Lipasekatalyse ist sozusagen das Oberthema meiner täglichen Arbeit." Für Kosmetikprodukte hat sie gerade ein biokatalytisches Verfahren erstellt. "Der Biodiesel-Prozess soll unser zweiter Streich werden."
Ihre tägliche Arbeit im Labor ist routiniert und präzise strukturiert. Ein Arbeitsgerät gibt ihr dabei den Takt vor: der Gaschromatograph.
Text: Monika Probst
August 2015
