Forschungsprojekt CoMet2: Wie man elektrochemische Prozesse mit dem Stoffwechsel von Mikroorganismen kombiniert
Im Gespräch mit Iris Hamburger
„Für mich persönlich ist es wichtig, in meiner Arbeit einen klaren Sinn zu erkennen. Forschung bedeutet für mich einerseits die Erweiterung und Vertiefung bestehenden Wissens, andererseits aber auch die Möglichkeit, durch neue Erkenntnisse und Technologien einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten“
Bitte beschreiben Sie Ihr aktuelles Forschungsprojekt, und erklären Sie kurz den Bezug zu Nachhaltigkeit
„Im Projekt CoMet2 werden elektrochemische Prozesse mit dem Stoffwechsel von Mikroorganismen kombiniert. In einem Zwei-Kammersystem wird an der Kathode Wasserstoff (H2) erzeugt. Dieser dient bestimmten Mikroorganismen, den sogenannten methanogenen Bakterien, als Energiequelle. Sie nutzen Wasserstoff zusammen mit zugeführtem Kohlenstoffdioxid (CO2), um Methan zu produzieren. Das entstehende Methan wiederum dient anderen Mikroorganismen, den methanotrophen Bakterien, als Kohlenstoff- und Energiequelle. Gleichzeitig entsteht an der Anode Sauerstoff, den diese Bakterien für ihren Stoffwechsel benötigen.Durch die gezielte Kombination dieser Prozesse entsteht ein weitgehend selbsterhaltendes System auf der Basis von Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle. Ziel ist es, auf diesem Wege Kohlendioxid in wertvolle Verbindungen umzuwandeln und damit langfristig zur Reduktion von Treibhausgasen beizutragen.“
Welche Rolle spielt das Thema Nachhaltigkeit für Sie persönlich in Ihrer wissenschaftlichen Arbeit – und warum ist es für Sie relevant?
„Der Klimawandel und die Rolle von Treibhausgasemissionen sind zentrale Themen, die die gesellschaftliche und wissenschaftliche Diskussion seit vielen Jahren prägen. Im persönlichen Alltag lassen sich häufig nur im kleineren Rahmen Veränderungen umsetzen, etwa durch die Reduktion von Abfällen oder durch Recycling.
Gleichzeitig sehe ich jedoch auch die Industrie in einer besonderen Verantwortung, nachhaltigere Produktions- und Herstellungsprozesse zu entwickeln und umzusetzen. Forschung kann in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle spielen, indem sie neue Ansätze und Technologien hervorbringt, die dazu beitragen, Emissionen zu reduzieren und Ressourcen effizienter zu nutzen.“
Was hat Sie dazu motiviert, Nachhaltigkeit in Ihrer Forschung aufzugreifen? Gab es bestimmte Erfahrungen, Überzeugungen oder Entwicklungen, die dabei eine Rolle gespielt haben?
„Während meiner Ausbildung zur Pharmazeutisch-technischen Assistentin (PTA) wurde mir bewusst, dass ich mich beruflich weiterentwickeln möchte. In diesem Zusammenhang wurde ich auf das Feld der Biotechnologie aufmerksam, in dem ich später auch meinen Masterabschluss erworben habe. Ein zentraler Ansatz der Biotechnologie besteht darin, klassische chemische Herstellungsverfahren durch biotechnologische Prozesse zu ersetzen, also durch Verfahren, bei denen Mikroorganismen gezielt eingesetzt werden. Diese Prozesse sind sicher und effizient und ermöglichen eine hohe Ausbeute und Reinheit der Produkte. Gleichzeitig entstehen weniger Nebenprodukte, wodurch die gesamten Herstellungsprozesse oftmals wirtschaftlicher werden. In der Öffentlichkeit ist zudem wenig bekannt, dass zahlreiche wichtige Produkte biotechnologisch hergestellt werden. Beispiele hierfür sind etwa Insulin oder Enzyme für Waschmittel. Neben der Fähigkeit von Mikroorganismen, komplexe Verbindungen zu produzieren, fasziniert mich besonders die Möglichkeit, effizientere und umweltfreundlichere Produktionsprozesse zu entwickeln. Im Hinblick auf Nachhaltigkeit sehe ich dabei nicht nur die Verantwortung bei Einzelpersonen, sondern auch bei der Industrie, die hier eine wichtige Vorbildfunktion übernehmen sollte.“
Wie verstehen Sie Nachhaltigkeit in Ihrem eigenen Forschungs- und Arbeitskontext?
„Meiner Ansicht nach ist Nachhaltigkeit ein grundlegender Aspekt jeder Forschungsarbeit. Ziel sollte es sein, Prozesse zu entwickeln, die Ressourcen schonen, Abfall reduzieren und gleichzeitig effizient sind. Entscheidend ist dabei, dass diese Parameter auch analytisch messbar sind, um fundiert beurteilen zu können, an welchen Stellen Optimierungspotenzial besteht.
Als gesellschaftliche Herausforderung sehe ich zudem, dass die Förderung bestimmter Forschungsbereiche häufig von der aktuellen politischen Lage abhängt. Politische Entwicklungen können somit erheblichen Einfluss darauf haben, für welche Themen finanzielle Mittel bereitgestellt werden.
Für mich persönlich ist es wichtig, in meiner Arbeit einen klaren Sinn zu erkennen. Forschung bedeutet für mich einerseits die Erweiterung und Vertiefung bestehenden Wissens, andererseits aber auch die Möglichkeit, durch neue Erkenntnisse und Technologien einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.“
Welche Wirkung erhoffen Sie sich langfristig von Ihrer Forschung/Ihrem Forschungsprojekts im Hinblick auf nachhaltige Entwicklung – sei es wissenschaftlich, gesellschaftlich oder persönlich?
„Ich habe bereits von meiner Begeisterung für die Biotechnologie berichtet und sehe jede Projekterfahrung als einen weiteren Schritt, dieses Forschungsfeld besser zu verstehen. Während meines Studiums habe ich gelernt, dass bislang nur ein sehr kleiner Teil der weltweit vorkommenden Mikroorganismen wissenschaftlich beschrieben wurde. Dieser Gedanke fasziniert mich besonders, da er zeigt, wie viel Potenzial in diesem Bereich noch unentdeckt ist. Ich bin überzeugt, dass jede neue Forschungsperspektive dazu beitragen kann, unser Verständnis biologischer Systeme zu erweitern. Bezogen auf mein Projekt bedeutet das für mich, die Mikroorganismen, mit denen ich arbeite, besser zu verstehen und dieses Wissen mit technologischen Ansätzen zu verbinden. Langfristig hoffe ich, damit zur Entwicklung ressourceneffizienter und nachhaltiger Prozesse beitragen zu können.“