Volumetrische Beleuchtung von Photobioreaktoren -Entwicklung und Evaluierung eines Systems zum homogenen Lichteintrag in Photobioreaktoren

摘要

Phototrophe Mikroorganismen (Mi-kroalgen und Cyanobakterien) und Zellkulturen (z.B. Moose) bergen ein grosses Potenzial zur Gewinnung von Hochwertprodukten, Neben dem Einsatz als Produzenten von bioaktiven Substanzen mit pharmazeutischer Relevanz, z. B. Antioxidantien sowie antibakterielle und antivirale Wirkstoffe, konnen sie auch als Expressionssystem fur wirtschaftlich hochinteressante rekombinante Proteine dienen. Die Kultivierung photo-tropher Mikroorganismen im grosstechnischen Massstab ist jedoch durch die reduzierte Lichtverfugbarkeit im inneren Reaktorvolumen besonders bei hohen Zelldichten limitiert. Aus dieser generellen Einschrankung extern beleuchteter Kultivierungsvolumen resultiert das spezielle Design von Photobioreaktoren (PBRs), das sich durch geringe Schichtdicken auszeichnet, um eine ausreichende Lichtversorgung der photosynthetischen Zellen zu gewahrleisten. Hieraus ergibt sich allerdings ein hohes Oberflache/Volumen-Verhaltnis, was nur sehr flachenintensive Scale-up-Losungen zulasst.