Forschung & Projekte

Der urbane Raum ist charakterisiert durch eine hohe Populationsdichte und Nährstoffeintrag in Form von Lebens-, Futtermitteln und Dünger. Die  eingeführten Nährstoffe werden größtenteils nicht zurückgehalten und enden als feste oder flüssige Abfallströme. Ohne angemessene Behandlung dieser Abfälle, kommt es zu einer Akkumulierung und zu ernsthaften Umweltproblemen. Organische Abfälle bestehen jedoch aus wertvollen Verbindungen, welche biologisch und/oder chemisch in Produkte umgewandelt werden können, um den Bedarf an Lebens-, Futtermitteln, Chemikalien, Materialien, Treibstoffe, Elektrizität und Wärme teilweise zu decken.

Die Hälfte der globalen Bevölkerung lebt in urbanen Räumen und die Produktion von Abfall und der Bedarf an nachhaltigen Abfallverwertungsstrategien ist gerade in diesen Regionen enorm. Es wird davon ausgegangen, dass die Bevölkerungszahl in urbanen Räumen um 280.000 Menschen täglich ansteigt. Das heißt, dass innovative Abfallbehandlungsstrategien notwendig sind, um den Einfluss auf die Umwelt zu minimieren und die Lebensqualität der Bevölkerung zu konstant zu halten bzw. zu erhöhen.

Gegenstand meiner Forschung ist die Entwicklung nachhaltiger Prozesse, um Abfallströme zu recyceln. Ich arbeite z. Bsp. an Konzepten, um organische Abfälle zu behandeln und zu verwerten mit den Zielen:

1.) Umweltprobleme zu vermeiden,
2.) das Potential organischer Abfälle auszunutzen,
3.) den Bedarf an Lebens-, Futtermitteln, Chemikalien, Materialien, Treibstoffe, Elektrizität und Wärme teilweise zu decken,
4.) die Lebensqualität der Bevölkerung zu verbessern und
5.) Erreichen von Konsistenz im urbanen Raum.

Der Fokus ist dabei auf dezentralen Prozessen für die Produktion der oben genannten Produkte. Eine vielversprechende Strategie dabei ist die Kultivierung von heterotrophen Mikroalgen in verflüssigten organischen Abfällen. Dieser Ansatz bietet die Möglichkeit Nährstoffe aus Abfällen in Algenbiomasse umzuwandeln, welche reich an polyungesättigten Fettsäuren ist und als Lebens- und/oder Futtermittel verwendet werden kann.

Meine Forschung ist nicht nur auf die Nutzung von organischen Abfällen als Nährstoffquelle in biotechnologischen Prozessen fokussiert, sondern auch auf die direkte Umwandlung von organischen Abfallstoffen mittels chemischer Ansätze. Zum Beispiel lassen sich Fettsäuren in Biodiesel umwandeln. Die materielle Nutzung sollte jedoch Vorrang vor einer energetischen Verwertung haben. Daher bin ich an Verfahren interessiert, um Fettsäuren nachhaltig in Weichmacher und Detergenzien zu überführen.