Weiße Biotechnologie für die Grüne Chemie oder ... · acc. to Boudrant (1990), Enzyme. Microb. Techn., 12, 322-29 . Enzymatische Produktion von Acrylamid (Mitsubishi RAYON , Japan)

Prof. Dr. rer.nat. habil.Ulrich StottmeisterHelmholtz-Zentrum für Umweltforschung, UFZ Leipzig

Vortrag zum Dies academicus am6. Juni 2007, Hochschule Zittau/Görlitz (FH)

Weiße Biotechnologie für dieGrüne Chemie

oder Industrielle Biotechnologie für eine Nachhaltige Chemie

Vortrag Prof. Stottmeister zum Dies academicus am 6. Juni 2007,

Hochschule Zittau/Görlitz (FH)

Vortrag Prof. Stottmeister zum Dies academicus am 6. Juni 2007,

Hochschule Zittau/Görlitz (FH)

„Weiße“ Biotechnologie für die „Grüne“ Chemie

Ulrich Stottmeister

Kolloquium6.6.07

HOCHSCHULEZITTAU/GÖRLITZ (FH)University of Applied Sciences

2.1. „Grüne“ Chemie

2.2. „Weiße“ Biotechnologie

1. Einführung

4. Fazit und Ausblick

3. 2-Oxoglutarsäure : ein neuer „ Building block“der organischen Synthesechemie

2.1. „Grüne“ Chemie

2.2. „Weiße“ Biotechnologie

1. Einführung

4. Fazit und Ausblick

3. 2-Oxoglutarsäure : ein neuer „ Building block“der organischen Synthesechemie

1.1 The colours of Biotechnology:

Red Biotech: Healthcare BiotechnologyBlue Biotech: Marine BiotechnologyGrey Biotech: Environmental Biotechnology

Chemie und biologisch hergestellte Produkte haben eine lange (schwarze) Tradition:

- Spätes Mittelalter:Schießpulverherstellung:Salpeter aus Harn = mikrobielle Nitrifikation in Salpetergärten

- 19. und Beginn des 20. Jahrhundertrauchloses Schießpulver: nitrierte Baumwolle in Aceton lösen: Acetongärung

- 20. Jahrhundert: Nitroglycerin – Herstellung Bei Fettknappheit mikrobielle Glycerinherstellung

- 1. Weltkrieg: Butandiol – Kautschukherstellung (Butadien)

1.2 Historie

Die Ablösung der technischen Gärungsverfahren zur Herstellung von

- Aceton- n-Butanol- Glycerin- (Milchsäure)- Propanol- 2.3 - Butandiol

erfolgte weil:

- die Umweltbelastung zu hoch (Wasserverbrauch)- die Produktivität zu gering- die erreichbaren Endkonzentrationen zu niedrig- die Produktisolation zu teuer- die mikrobiellen Prozesse zu instabil - Nebenprodukte die Qualität minderten

waren.

Diese Prozesse hatten keine Chancen gegen effektive chemische Synthesen!!!

2.1.

Die „grüne“ Chemie

“Green Chemistry”

„Green Chemistry“ ist definiert als die Anwendung von Prinzipien, die allgemein

die Verwendung und die Erzeugung von gefährlicheSubstanzenreduzieren oder eliminieren.

Anastas, P. T.; Warner J. C. Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, Oxford, 1998.

Was Was istist ökonomischökonomischpraktikabelpraktikabel??

Was Was istist technischtechnischmachbarmachbar??

Was Was istist ökologischökologischnützlichnützlich??

“Green Chemistry”

Materials

Costs Energy

Non-renewables

Wastes

Risk & Hazards

Reducing

Reducing: The heart of Green Chemistry

Safe

Environmentally acceptableRenewable materials

The ideal synthesisOne step 100 % yield

Atom efficientNo waste

Simple separation

Features of the „ideal“ synthesis

Renewable feedstocksIntensive processing Supercritical solvents

Catalysis

The clean technology pool

Alternative routesSolventless systems

Life cycle assessment Microreactors Non-volatile solvents

New Catalysts tailored for Application

-multi-phase catalysis,

- CO2 and O2 utilization combined with petrochemical intermediates

New Chemical Synthesis Technologies- micro-structured process components

- integrated unit-operations with reaction/separation

Forschungszentrum Karlsruhe:

EU

„BIOWA“

das Programm des Staates IOWA

Beispiel:

Neue Begriffe:BioEconomyBiorefineryBuilding blocks

Growing Agriculture (and Iowa) for the BioEconomy

Biomass for Products, Fuel, and Power will transition to a multi-

product industry

Early 1900’sand before

Late 1900’s Mid 2000’s

HeatHeat

HeatHeatElectricityElectricityEthanol (corn)Ethanol (corn)CharcoalCharcoalChemicalsChemicals

ChemicalsChemicalsPlasticsPlasticsEthanolEthanolBiogasBiogasHeatHeatElectricityElectricityOther fuelsOther fuelsCharcoalCharcoalBiomassBiomass feedstocksfeedstocks can be altered can be altered

to optimize the desired outputto optimize the desired output

IIOWA OWA IINDUSTRIES NDUSTRIES OOF F TTHE HE FFUTUREUTURE

www-Präsentation

A Vision of the BioEconomy in Iowa in the Year 2020

(10 Biorefineries in the state)

Source: NREL

IIOWA OWA IINDUSTRIES NDUSTRIES OOF F TTHE HE FFUTUREUTURE

www-Präsentation

Biorefinery:Cluster ofbiobasedindustries producing chemicals, fuels, power, products, and materials

Directional Targets - Fuels

1. By 2020, Iowa will be producing 3% of U.S. liquid motor fuel from biorenewablesources (30% of the national goal).

2. By 2050, Iowa will be producing 17% of U.S. liquid motor fuel from biorenewablesources (30% of the national goal).

IIOWA OWA IINDUSTRIES NDUSTRIES OOF F TTHE HE FFUTUREUTURE

BioEconomy is more than Production

Production– Trees– Grasses– Agricultural

Crops– Agricultural

Residues– Animal Wastes– Municipal Solid

Waste

End-UsesProducts– Plastics– Functional Monomers– Solvents– Chemical Intermediates– Phenolics– Adhesives– Hydraulic Fluids– Fatty acids– Carbon black– Paints– Dyes, Pigments, and Ink– Detergents– Paper– Horticultural products – Fiber boards– Solvents– Adhesives– Plastic filler– Abrasives

FuelPower

Processing- Acid/enzymatic

hydrolysis- Fermentation- Bioconversion- Chemical Conversion- Gasification- Combustion- Co-firing

Plant Science– Genomics– Enzymes– Metabolism– Composition

Directional Target -Chemicals• By 2020, producing

and processing 3% of U.S basic chemical building blocks from biorenewable sources (30% of the national goal).

• By 2050, producing and processing 15% of U.S. basic chemical building blocksfrom biorenewablesources (30% of the national goal).

Today 2020 2050

BioBased: Iowa

BioBased: Non Iowa

Fossil Based

www-Präsentation

IIOWA OWA IINDUSTRIES NDUSTRIES OOF F TTHE HE FFUTUREUTURE

www-Präsentation

Das Konzept der Bioraffinerie

Gegenwärtig werdenwerden in Forschung, Entwicklung und Praxis dreiSysteme stark forciert:

1) Die LCF-BIORAFFINERIE – Lignocellulose FeedstockBiorefinery(Rohstoffe: „naturtrockene“ Biomasse, cellulosehaltige Biomassenund Abfälle).

2) Die GETREIDE-BIORAFFINERIE – Cereal-Biorefinery, Corn-Refinery(Rohstoffe: Getreide-Ganzpflanzen, z.B. Triticeen,

Stärkepflanzen, z.B. Mais).

3) Die GRÜNE BIORAFFINERIE – Green Biorefinery

(Rohstoffe: „naturfeuchte“ Biomassen, grünes Gras, Luzerne,Klee, unreifes Getreide).

Kamm, B.; Kamm, M.; Appl. Microb. & Biotechn., 2004

Fossil organic ressources (oil, gas, coal) are exhausted ± 2050

Reserves• oil ± 45 years• gas ± 65 years• coal ± 200 years

How to satisfy energy, resources, food demand of 10 billion people

• Using environmentally friendly and sustainable technologies !!

• From the fossil - resource era to the bio-resource era??

Scenario: ± 2050

Ziel der Bundesregierung:(EEG: Erneuerbare Energie-Gesetz) 2010 : Anteil der erneuerbaren Energien 4 %

2020: Ziel der Steigerung: auf 10 %

Energie aus Biomasse:Derzeit weltweit 10 -15 %

Deutschland 2000 2 % erneuerbare Energien(Solar, Wind, Geothermie, Bio-Energie)

Fazit: „Grüne Chemie“

Die nachhaltige (grüne) Chemie als Synonym der Integration des „Umweltgedankens“

kann zu neuen Wegen der

RohstoffnutzungTechnologieentwicklungProduktentwicklung der interdisziplinären Zusammenarbeit

führen.

Einer breiten Anwendung stehen jedoch derzeit insbesondere ökonomisch- gesellschaftliche Aspekte entgegen.Eine komplexe Technikfolgenabschätzung ist notwendig!!

200 L Bioreaktor im UFZ

2. 2. „Weiße“ Biotechnologie

Biologie Chemie

Integrierte Prozesstechnik

Biokatalyse/Biokonversionen/Biotechnologie

für die Entlastung der Umwelt

„White biotechnology“ (nach eurobio 2004)http://www.europabio.org/white_biotech.htm

Industrial (White) Biotechnology

Cell factories

BiofuelsBiomaterialsBiochemicals

Sugars

Fluoreszensmikroskopische Aufnahme

He

www-Präsentation

www-Präsentation

1.Endprodukte des Energiestoffwechsels 2. Energiereservestoffe

3. Enzyme,

4. primäre Stoffwechselprodukte

5. Sekundärmetabolite (Antibiotica, Gibbelerine)

Produktbildung in der technischen Mikrobiologie:

1.Gruppe:Endprodukte des

Energiestoffwechsels (Ethanol, Milchsäure, Aceton-Butanol)

ErdölErdgas

Ethylen

Kohle

Acethylen

Biomasse

Ethanol

Acetaldehyd

Lactonitril

Milchsäure

Fermentation

Hexose oder Hexosepolymere

1981Acetaldehyd als „building block“ in der chemischen Industrie

UFZ Biotechnikum

Ethanol

chemische Umwandlung

Ethylen, Butadien

chemische Umwandlung

Ethylendichlorid

Vinylchlorid

Ethylenglycolchemische Synthesen

Polymere, Kopolymere, Elastomere, Fasern, Plaste

Polyethylen TeflomPolypropylen CarbowaxPVC EponPolybutadien

EthylenoxidTetrafluoethylen

Biotechnologische Produkte in der chemischen Industrie

UFZ Biotechnikum

UFZ Biotechnikum

Benzol

Propylen

Styren Polyethylen Ethylenoxid

Ethylbenzol

Vinylchlorid Ethylenglycol

Ethylen Ethylendichlorid

AcetaldehydEssigsäureAcrylnitrilEssigsäureanhydridButadienVinylacetat

n-Butylen

Lactide

Acrylsäure

Propylenglycol Glycerid PropylenoxidAdipinsäure

Styren

1.3-Butadien

2-Butanon

Milchsäure

Ethanol

n-Butanol

2.3-Butandiol

Isopropanol

Fermentationsprodukte

Biotechnologische Produkte für die chemische Industrie

Bioethanol production and consumption in 2002

6316.426variousworld

140.21.6Sugarbeet and wheat

Europe2.0India3.4China

905.76.4cornU.S.A

928.79.5Sugarcane

Brazil

Percentage biofuel

Bio-fuelApplicationMill tons /year

Total productionbio ethanolMill tons/year

Rawmaterial

country

3. GruppeEnzyme

extracelluläre (z.B. Amylasen, Proteasen, Lipasen) oder

intracelluläre (z.B ß-Galactosidase))

Begriffdefinitionen:

BiokonversionenEnzymatische (biokatalytische) Umwandlungen von Rohstoffen zu definierten reinen Endprodukten.

BiotransformationenSelektive enzymatischen Umwandlungen (Substrat- und Regiospezifität) von definierten reinen Substanzen zu definierten Endprodukten, die insbesondere mit Stereo- und Enantioselektivität aufweisen.

Beispiele für Transformationen

Alternativen zu organischen Syntheseschritten

Einführung chiraler ZentrenAufspaltung racemischer Gemische

Funktionalisierung von nicht aktiven Positionen in Molekülen

Biotransformationen sind beispielhaftbeschrieben für:

- Asymetrische Decarboxylierungen- Anwendung von Hydroxynitril – Lyasen

- Stereoinversionen durch Redox-Reaktionen- Biotransformationen mit Peroxidasen

- chirale C3 und C4 Einheiten (building blocks) - Polyaminosäuren

- Epoxyd-Hydrolasen

nach K. Faber Biotransformationen , Springer Desktop Edition in Chemistry, 2000

C

C

C H2O H

H O HC

O HH C

HHO

H O H

C HO

C

C

C H2O H

H O HC

O HH C

HHO

H O H

C O O H

D -G lucose D -G luconic acid

2-O xo-D -glucon- säure

5-O xo-D -gluconic acid

L -A scorbic acid

(V itam in C )

2,5-D ioxo-D -gluconic acid

C

C

C H2O H

C

O HH C

HHO

O H

C O O H

H

O

C

C

C H2O H

C

O HH C

HHO

C O O H

O

O

C

C

C H2O H

H O HC

O HH C

HHO

C O O H

O

G luconobacter sp.Erw inia sp.Aspergillus nigerAcetobacter m ethanolicus

G luconobacter oxydans ssp. suboxydans

Erw inia sp.Serratia m arcescens

G luconobacter oxydans ssp. m elanogenes

E rw inia sp.G luconbacter oxydansssp. m elanogenes

L (+)-T artaric acid

2-O xo-L -gulonic acid

C

C

C H2O H

HO HC

O HH C

HHO

O

C O O H

C orynebacterium sp.Brevibacterium sp.

V anadat- kat.

Enolisier.C yclisier.

G A D HG D H oder G O D

G A D H

K G D H

-2 H

-2 H

-2 H

-2 H

D K G R

G D H = G lucose dehydrogenaseG A D H = G luconic acid dehydrogenaseK G D H = O xogluconic acid dehydrogenaseD K G R = D ioxogluconic acid reductase

+2 HD -Isoascorbic acid

alcalin .C yclisier.

Vitamin C-Syntheseacc. to Boudrant (1990), Enzyme. Microb. Techn., 12, 322-29

Enzymatische Produktion von Acrylamid (Mitsubishi RAYON , Japan)

Enzym-katalysierte Synthese von Polyestern (Baxenden UK)

Gips-freie Zink-Raffination (Budel Zink, NL)

Kupfer-Bioleaching – Technologie (Billiton, South Africa)

Polymere aus erneuerbaren Rohstoffen (Cargill Dow, U.S.A.)

OECD - Studie mit 21 Fallbeispielen The Application of Biotechnology in Industrial Sustainability 2001

4.Gruppeprimäre Stoffwechselprodukte(Aminosäuren, Hydroxycarbonsäuren, Vitamine)

2-Oxoglutarsäure : ein neuer „ Building block“ der organischen Synthesechemie

2.1. „Grüne“ Chemie

2.2. „Weiße“ Biotechnologie

1. Einführung

4. Fazit und Ausblick

3. 2-Oxoglutarsäure :ein neuer „ Building block“der organischen Synthesechemie

Basic structures of the 2-oxocarbonic acids

C C O

OH

O

2-oxo-pentane dicarboxylicacid

C C O

OH

CC

O

CO

OH

alpha - ketoglutaric acid

2- oxoglutaric acidH

H

Pyruvate

Citrate

Isocitrate2-Oxoglutarate

Succinate

Fumarate

Malate

Oxalate

F-6-PFDPPEP

Pyruvate

Malate

Oxalacetate

Glyoxylatecycle

Alcohols

AcCoAAcCoA

Yarrowia lipolytica

n-paraffines

Mitochondria

Microsomes

Peroxisomes

Cytoplasm

glucose

Thiaminedepending DHs

2-Oxoglutarate

Metabolic scheme: 2-oxoglutarate formation

2-OGA: Process optimization

Aurich et al. 2000,ongoing work

0.380.37

6871

Sunflower oil rapeseed oil

YarrowialipolyticaH222-27-11

Chernyavskaya et al. 2000Illchenko et al. 2003

0.4249 Ethanol(fedbatch)

Yarrowialipolytica

Weissbrodt et al 1988 0.90195 n-paraffines(fedbatch)

YarrowialipolyticaH222-27-11

Maldonado et al 19760.80185 n-paraffinesCandida lipolytica(dipoid)

Tsugawa et al. 19690.6048 n-paraffinesCandida lipolytica

Tabaka et al. (1969) 0.7460 n-paraffinesArhthrobacterparaffineus

ReferencesYield g g-1

2-OGAg L-1

CarbonSource

Microorganisms

Yield and productivity of 2-OGA formation by Y. lipolytica

Product formation [g L-1] Substrate KGA PA CA ICA Total

YieldKGA

[g g-1] ProductivityKGA

[g L-1h-1]

Olive oil 64.8 1.0 0 0 65.8 0.58 0.18

Rapeseed oil 70.9 1.1 0.2 0 72.0 0.64 0.20 Rapeseed oil; high erucic 61.3 1.1 0.2 0 62.6 0.55 0.17

Sunflower oil 68.1 1.2 0.2 0 69.6 0.61 0.19

0

20

40

60

80

100

120

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375

Time [h]

Org

anic

aci

ds, B

iom

ass

[g /

L]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

NH

4-N [m

g / L

]

Ketoglutaric acidPyruvic acidCitric acidIsocitric acidBiomasstotal acidsNH4-N

Production of α-ketoglutaric acid from rapeseed oil byYarrowia lipolytica DSM8068 in fed-batch cultivation

(Conditions : 2 L-stirred tank reactor, temp. 30 °C, pH 5.0 ; after 24 hcultivation pH 3.8 adjusted with 30% NaOH, pO2-content 50 %,

stirrer speed 1200 rpm, 40 g L-1 rapeseed oil and 80 g L-1

feeding after 15 h; 2.5 g L-1 NH4Cl, 1 µg L-1 thiamine)

HO OH

O

O

O

HO

O

OH

O

N

NH

R

+ H2NNHR

unsoluble hydrazone2-Oxoglutaric acid cyclisation

Direct capture of productsFermentation broth

Product isolation by hydrazone formation

N

NN

(S)OO(S)O

HO

NH2more than 30 different new 5, 6 and 7 heterocyclic ring compounds with promising structures

Seven-ring heterocyclicsa.Polycyclic systems: two heterocyclic rings

Six-ring heterocyclicsa.monocyclic systems: one hetero atomb.polycyclic systems: one heterocyclic ring with one hetero atomc.polycyclic systems: two hetero cyclic rings with each one hetero atom d.monocyclic systems: two hetero atomse.Bicyclic systems: one heterocyclic ring with two hetero atomsf.Bicyclic systems: two heterocyclic rings, each two hetero atoms g.Monocyclic systems with three hetero atoms h.Bicyclic systems: two heterocyclic rings with three hetero atoms

Five-ring heterocyclicsa.Monocyclic systems: one hetero atomb.Bicyclic systems: one heterocyclic ring with one hetero atomc.Polycyclic systems: one or more heterocyclic rings with one

hetero atom eacha.Monocyclic systems: two hetero atomsb.Bicyclic systems: one heterocyclic ring with two hetero atoms c.Bi- and polycyclic systems: two und more heterocyclic rings with two

hetero atoms.

2-OGA: 2-oxoglutaric acid: New building block for heterocyclic compounds

•Microbial derivatisation to 2-oxogulonicacid (Vitamin C synthesis)

CH2OH-CO-(CHOH)2-

2.5-dioxogluconicacid

•Chemical conversion to isoascorbic acid•Chemical synthesis of as-triazines(this review)

CH2OH-(CHOH)3-2-oxogluconicacid

•Metabolite in TCA-cycle•Amino acid metabolisms•Chemical synthesis of heterocycliccompounds (this review)

HOOC-(CH2)2-

2-oxoglutaricacid

•Metabolite of phenylalanin,•in tobacco

(C6H5)-CH2-2-oxo phenylpropionic acid

•In amino acid metabolism in equilibrium with valin, •in cheese

(CH3)2CH2-CH2-2-oxo isocapronic acid

•Intermediate in metabolism of valine, •in cheese

(CH3)2CH-2-oxo isovalerianic acid

•Isoleucin- Synthesis, metabolite of threonin, •in milk and cheese

C2H5-2-oxo butyric acid

•Central metabolite•Synthesis of pharmaceutical compounds

CH3 -Pyruvic acid

•Main metabolite in glyoxylic acid cycle•Free in unripe fruits•Synthesis of allantoine and other compounds

H-Glyoxylic acid

Occurrence and applicationFormulaOxocarboxylicacid

Occurrence of2-oxocarboxylic acids

in nature

R-CO-COOH

400 L bioreactor UFZ

C C O

OH

O

A

B

Cn

The vision of a new building block

Aerobic fermentationR-COCOOH

2- Oxo-D-gluconicacid

Pyruvic acid

Open yet for investigation for economic overproduction and as “building blocks”2-oxo butyric acid2-oxo isovalerianic acid2-oxo isocapronic acid2-oxo phenyl propionic acid2-oxo gulonic acid2-oxo galactonic acidand other pentaric and hexaricacids

•hydrophilic triazines•spiro-connected heterocyclics•substituted triazines•pyranoic amino acids

Five ring mono-Six ring bi-Seven ring polycyclic systems

Heterocyclics: as-triazines

2-Oxoglutaric acidThe new building block: 2-OCA´s

Environmental aspects of the industrial (white) biotechnology

Increased process efficiencyReduction of

• Greenhouse gas emissions• Emissions to water

• Emissions to air• Resource usage

• Use of organic solvents and dangerous chemicals

• The use of energy,

Renewable feedstocks

ENVIRONMENT: DECREASING THE FOOTPRINT

Environmental impactCase studies:Energy efficiency

Raw materialsconsumption

CO2emissions

Economicimpact

Productioncosts

Europe: Realized Processes and advantages

– NatureWorks™(Cargill Dow)

– Sorona®

(DuPont)

– Vitamin B2(BASF)

– AntibioticCephalexin (DSM)

+

+

+

++

++

++ +

++

+

0

+

+++ ++ + +

– Ethylene from bio-mass (future scenario)

0 ++ ++ --

– Scouring enzyme (Novozymes)

+ + 0 +

bioreactors with different volumes

Fermentorstand für die Zukunft: komplette Stofffluss-Bilanzenhigh-density fermentationMehrphasenfermentationex-geschützt für Gase und LM

MS-online-Kopplung

400 L Fermentor

UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH

Institute of Organic Chemistry, Leipzig University

Prof. H. WildeProf. D. Sicker

BBZ Biocity LeipzigBIOCITY Leipzig

2.1. „Grüne“ Chemie

2.2. „Weiße“ Biotechnologie

1. Einführung

4. Fazit und Ausblick

3. 2-Oxoglutarsäure : ein neuer „ Building block“der organischen Synthesechemie

Die industrielle Biotechnologie als Partner einer nachhaltigen Chemie:

Zukünftige Entwicklungen

Developing a Strategic Research Agenda and Roadmap (1)Developing a Strategic Research Agenda and Roadmap (1)

Main R&D objectives

Strain, biocatalyst & process optimization

Novel and/or improved functionalities and products

Developing a Strategic Research Agenda and Roadmap (2)Developing a Strategic Research Agenda and Roadmap (2)

Research & Technology areas in IB• Novel enzymes and microorganisms – metagenomics• Microbial genomics and bioinformatics• Metabolic engineering and modeling• Performance proteins and nanocomposite materials• Biocatalyst function and optimization• Biocatalytic process design• Innovative fermentation science• Innovative down-stream processing• Integrated biorefineries

Fluoreszensmikroskopische Aufnahme

Neue Technologien in der industriellen Biotechnologie:• Neue Rohstoffe• Mehrphasenfermentation• Dynamische Prozessführung dem metabolischen Zustand entsprechend• Online Kopplung von Sensoren

• Ausnutzung extremophiler Mikroorganismen und deren Proteinen • Ausnutzung der Leistung von mikrobiellen Gemeinschaften• Gentechnik und Molekularbiologie zum Überwinden oder

Ausnutzen von Stresszuständen• Enzymdesign und Synzyme

Industrielle Biotechnologie für eine nachhaltige Chemie

Ulrich Stottmeister

Kolloquium6.6.07

HOCHSCHULEZITTAU/GÖRLITZ (FH)University of Applied Sciences

Vision 2020 ???

Prof. Ulrich Stottmeister

Kontakt/Adresse:

Prof. Dr. habil. Ulrich Stottmeister im UFZ Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Permoserstraße 15 04318 Leipzig Tel.: 0341/235-2441

Fax: 0341/235-2492

[email protected] und

Sächsische Akademie der Wissenschaften

Karl-Tauchnitz-Str. 1

04107 Leipzig

Berufungen, Ernennungen

2006 Präsident ISEB International Society of Environmental Biotechnology

2004 Vizepräsident ISEB International Society of Environmental Biotechnology

2003 -2004 Leiter des Departments Umweltbiotechnologie des UFZ

2002 Mitglied Acatech, Konvent für Technikwissenschaften der Union der deutschen Akademien der Wissenschaften

2000 Adjunct Professor, Universität Saskatoon, Canada

1999- 2004 Kurator der Technischen Universität Bergakademie Freiberg

1996 Ordentliches Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften, Klasse Technikwissenschaften

1995 - 2004 (2. Position)

Professor für Technische Chemie / Biotechnologie, Universität Leipzig

1992 -2003 (1. Position)

Leiter der Sektion Sanierungsforschung des UFZ Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle

1990-1991 Sprecher der Sektion "Umweltbiotechnologie", IBT Institut für Biotechnologie Leipzig

1990-1991 Abteilungsleiter "Biodegradation" im IBT Institut für Biotechnologie Leipzig

1991 Ass. Professor, Dep. of Chemical Engineering, Universität Waterloo, Ontario, Canada

1988 Dozent für Biotechnologie, Universität Leipzig

1985-1990 Abteilungsleiter "Mikrobielle Produktbildung/ Mikrobieller Abbau", Institut für Biotechnologie, Akademie der Wissenschaften der DDR

1970-1985 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Biotechnologie Leipzig, der Akademie der Wissenschaften der DDR

1968 - 1970 Laborleiter "Metallaufbereitung" Leipzig

1964-1968 Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Universität Leipzig, Institut für anorganische Chemie

akademische Graduierungen

1991 Dr. habil. rer. nat., Universität Leipzig

1987 Facultas docendii, Universität Leipzig

1986 Dr. sc. nat., Akademie der Wissenschaften Berlin

1968 Dr. rer. nat., Universität Leipzig

1964 Diplomchemiker, Universität Leipzig

Hauptarbeitsgebiete

Seit 2000 „Weiße“ Biotechnology: Oxo- und Hydroxycarbonsäuren als „building blocks“ in der

seit 1992

Grundlagen der Altlastsanierung und Umweltbiotechnologie

o Bioattenuation o Phytoremediation, o Anwendung von Methanotrophen and Thiobacilli für die

Sanierung o Mikrobielle Produkte zur Anwendung in der chemischen Synthese o Biopolymere nach Maß

1985 - 1991 Mikrobieller Abbau und Stickstoffelimination in industriellen Abwässern (Schlagworte: Braunkohlen- Prozesswässer).

1983 - 1989

Mikrobielle Transformationen und die Anwendung mikrobieller Produkte in der chemischen Synthese

o Alkane

o Pinen

o Ketosäuren

1970 - 1986

Mikrobielle Überprodukten von organischen Säuren und Biopolymeren

o Zitronensäure

o Xanthan

o PHB