Tools zur Prozessentwicklung für Fermentationen unter ungewöhnlichen Bedingungen (ProTool II - Fortsetzungsprojekt) | Institut: | V-1 | | Projektleitung: | Ralf Pörtner | | Stellvertretende Projektleitung: | Rebecca Faschian | | Mitarbeiter/innen: | Grit Blume
Rebecca Faschian
Johannes Möller
| | Laufzeit: | 01.08.2012 — 31.12.2015 | | Finanzierung: | Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
| | Kooperationen: | GALAB GmbH, Hamburg
Ingenieurbüro Dr.-Ing. Schoop GmbH
medorex eK, Bovenden
OrganoBalance GmbH, Berlin
Prof. Dr.-Ing. Volker C. Hass, HS Furtwangen
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Ziel des Verbundprojekts „ProTool“ ist die Bereitstellung eines Tools zur Entwicklung unterschiedlicher biotechnischer Prozesse unter modellgestützter Bewertung von Prozessdaten. Hierzu gehören die Elemente „modulare Bioreaktorsysteme“, „effiziente Strategien zum Monitoring sowie zur Steuerung und Regelung der Prozesse“ und „Trainings- und Optimierungssimulatoren“. Diese werden beispielhaft zur Prozessentwicklung für Suspensions- und immobilisierte Kulturen eingesetzt, um die Anwendbarkeit des komplexen Entwicklungstools für verschiedenste biokatalytische Fragestellungen und Systeme nachzuweisen. Zentrales Element ist die modellgestützte Prozessoptimierung. Den Antragstellern ist bisher kein integriertes Entwicklungstool bekannt, das die Elemente Multi-Reaktorsysteme, biotechnologisches Prozessmodell, Dateninterpretation und Optimierungsalgorithmen systematisch verknüpft. In den ersten 3 Jahren des Projektes wurden die prozesstechnischen Voraussetzungen und die Softwarewerkzeuge etabliert und ein Proof-of-Concept gezeigt. Hierzu gehören (1) Modulare Multi-Bioreaktoren für Suspensionskulturen und mit integrierten Festbetten zur Zellimmobilisierung inkl. Prozessleitsystem (Fa. medorex, Fa. Schoop, AG Pörtner) (2) Softwarewerkzeuge zur modellgestützten Informationsnutzung (AG Hass, Fa. Schoop, Fa. medorex, AG Pörtner) (3) Ein auf die Biotechnologie spezialisiertes Leitsystem (WinErs-Bio), das diverse Bioreaktoren mit den Methoden der modellgestützten Informationsnutzung verknüpft und ergonomische Methoden für die Prozesssteuerung und Prozessdokumentation sowie einen Trainingssimulator zur Verfügung stellt (Fa. Schoop, AG Hass, Fa. medorex) Stichworte- adaptive Steuerung
- Festbettreaktor
- Kinetische Modellierung
- Milchsäurebakterien
Publikationen- Frahm, Björn and Lane, Paul and Atzert, Hendrik and Munack, Axel and Hoffmann, Martin and Hass, Volker C and Pörtner, Ralf: Adaptive, model-based control by the Open-Loop-Feedback-Optimal (OLFO) controller for the effective fed-batch cultivation of hybridoma cells. Biotechnology progress, 18(5): S. 1095--1103, 2002. , DOI: 10.1021/bp020035y
- Pörtner, R and Seemuk, M and Schlothauer, R.-C and Elsser, D: Anaerobe Kultivierung vonLactococcus lactis im Festbettreaktor. Chemie Ingenieur Technik, 76(10): S. 1599--1602, 2004. , DOI: 10.1002/cite.200407012
- Pörtner, Ralf: BioIndustrie2021 - Biokatalyse2021. Verbundprojekt: Tools zur Prozessentwicklung für Fermentationen unter extremen Bedingungen (Pro Tool - Teilprojekt TUHH): Veröffentlichung der Ergebnisse von Forschungsvorhaben im BMBF-Programm "Biologische Innovation und "Okonomie (BIO)" ; Laufzeit: 01.08.2008 bis 30.04.2012. 2013. , http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb13/736673229.pdf
- Frahm, B and Hass, V C and Lane, P and Munack, A and Märkl, H and Pörtner, R: Fed-Batch-Kultivierung tierischer Zellen - Eine Herausforderung zur adaptiven, modellbasierten Steuerung. Chemie Ingenieur Technik, 75(4): S. 457--460, 2003. , DOI: 10.1002/cite.200390093
- Faschian, Rebecca; De, Sonakshi; Pörtner, Ralf: Multi-Fixed-Bed Bioreactor System Applied for Bioprocess Development of Immobilized Lactic Acid Bacteria. The Open Biotechnology Journal, 9: S. 1--7, 2015.
- Fassnacht, Dieter and I. Reimann, R Pörtner und H Märkl: Scale-up von Festbettreaktoren zur Kultivierung tierischer Zellen. Chemie Ingenieur Technik, 2001(73): S. 1075-1079, 2001.
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