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uni'wissen 01-2015

Sabine Sané hat in Freiburg Biologie studiert. Für ihr Diplom 2007 kooperierte sie mit dem Deutschen Primatenzentrum (DPZ) in Göttingen. In ihrer Abschlussarbeit in Verhaltens- biologie befasste sie sich mit der Gruppenkoordination bei Pavianen in Südafrika. Anschließend arbeitete sie für das DPZ, unter anderem im Senegal, und für das Max-Planck-Institut für Im- munbiologie und Epigenetik in Freiburg. Seit Januar 2010 forscht sie als Doktorandin in der Arbeitsgruppe „Bio- elektrochemische Systeme“ am Institut für Mikrosystem- technik (IMTEK) der Univer- sität Freiburg. Sie beschäftigt sich dort unter anderem mit neuen Konzepten zur Lebens- dauerverlängerung von enzymatischen Biobrenn- stoffzellen. Foto: Johannes Erben Zum Weiterlesen Sané, S. / Jolivalt, C. / Mittler, G. / Nielsen, P. / Rubenwolf, S. / Zengerle, R. / Kerzenmacher, S. (2013): Overcoming bottlenecks of enzymatic biofuel cell cathodes: crude fungal culture supernatant can help to extend lifetime and reduce cost. In: ChemSusChem 6/7, S. 1209–1215. Kipf, E. / Zengerle, R. / Gescher, J. / Kerzenmacher, S. (2014): How does the choice of anode material influence electrical performance? A comparison of two microbial fuel cell model organisms. In: ChemElectroChem 1/11, S. 1849–1853. Margot, J. / Maillard, J. / Rossi, L. / Barry, D. A. / Hollige, C. (2013): Influence of treatment conditions on the oxidation of micropollutants by Trametes versicolor laccase. In: New Biotechnology 30/6, S. 803–813. Elektronen auf den Sauerstoff. „Die Enzyme sind so katalytisch, dass man auf Edelmetalle wie Platin verzichten kann.“ Bei ihrer Arbeit kam Sané zu dem Ergebnis, dass die Enzyme für diesen Effekt nicht aufwen- dig isoliert werden müssen, bevor sie zur Katho- de gegeben werden. Es reicht, den Pilz direkt auf einem flüssigen Kulturmedium – wie zum Beispiel Abwasser – zu züchten. Er bildet darauf eine Art Schicht, ähnlich wie Schimmel auf Fruchtsaft, und gibt ständig neue Laccase sowie weitere Enzyme an die Flüssigkeit ab. Die ange- reicherte Flüssigkeit kann dann direkt zur Katho- de gegeben werden. Brennstoffzelle und Kläranlage „Irgendwann hatte ich den Gedanken: Da könnte man doch zwei Fliegen mit einer Klatsche schlagen“, sagt Sané: Warum sollten sich die für die Brennstoffzelle ohnehin produzierten Enzy- me nicht auch zum Abbau von Mikroschadstof- fen einsetzen lassen? Vielleicht habe sie dieser Gedanke gleich fasziniert, weil ihre wissen- schaftlichen Wurzeln nicht in einem der techni- schen Fächer liegen, sondern in der Biologie, speziell der Ökologie, mutmaßt Sané. Gemeinsam mit ihrem Arbeitsgruppenleiter entstand die Idee, die Kombination von Brenn- stoffzelle einerseits und Abbau von Mikroschad- stoffen im Abwasser andererseits könnte ein lohnendes Anschlussprojekt an die Doktorarbeit sein. Ihre Dissertation will Sané im Frühjahr 2015 beenden, die Ergebnisse liegen schon vor. Zur- zeit kümmert sie sich um eine Drittmittelfinanzie- rung für das neue Projekt – und hofft, dass ihr der Preis für das Konzept dabei ein wenig hilft. „Zunächst geht es um Grundlagenforschung im Labor“, sagt Sané. Zum Beispiel darum, an welchem Ort und zu welchem Zeitpunkt in den verschiedenen Prozessen einer kombinierten Klär- und Brennstoffzellenanlage der Pilz kulti- viert werden könnte, welches Enzymgemisch er dabei genau abgibt und welche Auswirkungen das hat. „Wir haben die Komponenten noch nicht zusammengebaut.“ Eine weitere wichtige Frage ist, was geschieht, wenn die Enzyme des Baum- pilzes Mikroschadstoffe abbauen: Sind die dabei entstehenden Abbauprodukte tatsächlich weni- ger schädlich? Und können Bakterien die so ent- standenen Stoffe vielleicht einfacher weiter zerlegen? Irgendwann, hofft Sabine Sané, wird ihre Idee tatsächlich in technisch ausgefeilten und ener- gieeffizienten Kläranlagen zum Einsatz kommen. Kooperationen seien durchaus denkbar, sagt sie – auch wenn es bis dahin noch einiges zu tun gibt: „Natürlich will ein Projektpartner erst mal mehr Daten dazu sehen, um entscheiden zu können, ob so eine Idee wirklich umsetzbar ist.“ www.pr.uni-freiburg.de/go/sabine-sane Kläranlagen brauchen viel Energie, und bisherige Verfahren zur Reinigung des Abwassers von Mikroschadstoffen sind teuer, wenig umweltfreundlich und technisch noch nicht ausgereift. Foto: Thomas Leiss/Fotolia 31

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