Umwelt

Die Forschung des iba im Bereich der „Umwelt“ konzentriert sich auf folgende Schwerpunkte:

Ein effizientes Wassermanagement erfährt in der heutigen Zeit mit dem immer knapper werdenden Angebot von Wasser als Ressource eine stetig wachsende Bedeutung. Dies geht einher mit einer immer engmaschigeren sensorischen Überwachung von Wasserressourcen. Dabei stehen die Hersteller der eingesetzten Sensorik vor der Herausforderung, langzeitstabile, reproduzierbare Messungen zu gewährleisten. Wässrige Systeme sind jedoch gerade durch mikrobielle Kontaminanten stets anfällig für Biofouling, was einer langzeitstabilen Funktion der eingesetzten Sensorkonzepte entgegensteht. Die Folgen sind häufige Reinigungszyklen mit oftmals umweltgefährdenden Reinigungsmitteln, erhöhte Kosten für den Betrieb der Sensorik oder der frühzeitige Ausfall der Sensoren.

Die Forschungsarbeiten des iba Heiligenstadt konzentrieren sich daher unter anderem auf effiziente Antifoulingkonzepte für Sensorsysteme in wässrigen Systemen. Unter anderem entstanden dabei in den vergangenen Jahren biomimetische, antiadhäsive Funktionalisierungen, basierend auf der kovalenten Immobilisierung archaealer Tetraetherlipide und deren antiadhäsiver Funktionalisierung. Die im Rahmen dieser Forschungsarbeiten entwickelten Schichtsysteme zeigen eine signifikante Reduktion der mikrobiellen Adhäsion auf Sensoroberflächen. Für die Testung dieser Systeme setzt das iba Heiligenstadt seit vielen Jahren auf die bioreaktorgestützte Testung mit bakteriellen Mischkulturen aus Biofilmisolaten. Dies stellt die Praxisrelevanz der durchgeführten Testungen sicher und vermeidet die sonst häufig auftretende Diskrepanzen zwischen in vitro Untersuchungen und Feldtestungen.

Für wässrige Systeme stehen Mischkulturmodelle aus den folgenden Milieus zur Verfügung:

  • Trinkwasser
  • Flusswasser
  • Abwasser

Neben der antiadhäsiven Funktionalisierung von Sensoroberflächen erforscht und entwickelt das iba Heiligenstadt seit vielen Jahren in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie innovative Sensorkonzepte, die umweltrelevante und humanpathogene Kontaminationen (Rückstände von Antibiotika, Hormone) in wässrigen Systemen nachweisen und quantifizieren können.