Nachhaltige Bioprozesstechnik

Master of Science

Produkte ressourcenschonend und umweltverträglich herstellen

Nachhaltigkeit – eine globale Herausforderung

Zunehmend spüren wir die Folgen der Klimaveränderung. Hitzeperioden, Wasserknappheit, Ernteausfälle und Waldbrände häufen sich auch in unseren Breiten. Parallel dazu steigen weltweit die CO2-Emissionen, die Umweltverschmutzung und die Ausbeutung von Ressourcen. Im Jahr 2019 fiel der Earth Overshot Day auf den 29. Juli – nach knapp sieben Monaten waren also bereits alle Ressourcen verbraucht, die die Erde in einem Jahr regenerieren kann.

Nicht nur im Rahmen der Generationengerechtigkeit besteht hier großer Handlungsbedarf. Einen Lösungsansatz bietet die Bioökonomie. Diese Wirtschaftsform basiert auf biologischen Ressourcen und nutzt biologische Systeme für Verfahren, Produkte und Dienstleistungen auf nachhaltige Weise über alle Anwendungsfelder und Wirtschaftssektoren hinweg.

Hierbei spielt die Biotechnologie, vor allem ihr Teilbereich Industrielle Biotechnologie, eine wichtige Rolle. Sie liefert das Wissen, mit dessen Hilfe technische Prozesse ebenso wie die erzeugten Produkte nachhaltiger gestaltet werden können, und bringt moderne, umweltschonende Methoden aus dem Labor in die industrielle Praxis. Auch im Umweltschutz spielt die Biotechnologie eine wichtige Rolle: Mithilfe von Bioprozessen werden zum Beispiel Abwässer in Kläranlagen gereinigt, kontaminierte Böden saniert oder Abfälle beseitigt.

Produkte ressourcenschonend und umweltverträglich herstellen

Nachhaltige Bioprozesstechnik bedeutet:

  • Anstelle fossiler Rohstoffe werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt.
  • Die Energie, die für die Prozesse benötigt wird, stammt aus regenerativen Quellen.
  • Rest- und Abfallstoffe werden verwendet, um weitere Produkte, Wertstoffe und Energie daraus zu gewinnen.
  • Dadurch werden Rohstoffe effizient genutzt, und im Idealfall entsteht kein Abfall.

Die Produkte, die auf diesem Weg hergestellt werden können, sind vielfältig. Ihr Spektrum reicht von Lebensmitteln, Pharmazeutika und Kosmetika bis hin zu Kunststoffen, chemischen Grundstoffen und Biokraftstoffen. Bei der Herstellung werden Enzyme oder Mikroorganismen verwendet, die die Rohstoffe zu den genannten Produkten umsetzen – ein Prozess, den man als „Biokatalyse“ bezeichnet.

Nachhaltige Bioprozesstechnik – Studieren für die Zukunft

Im Masterstudiengang Nachhaltige Bioprozesstechnik lernen Sie, wie Prozesse und Anlagen möglichst effizient und umweltschonend geplant, gebaut und betrieben werden und wie Sie sie durch kontinuierliche Bewertung und Optimierung verbessern. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf dem Einsatz von biokatalytischen Systemen zur Produktherstellung bzw. beim Abbau oder der Nutzung von Rest- und Abfallstoffen.

Die Bewertung solcher Prozesse ist hochkomplex, deshalb legen wir Wert auf einen ganzheitlichen Ansatz, wie etwa das Life Cycle Assessment (LCA), eine systematische Analyse der Umwelteinwirkungen während des gesamten Lebensweges eines Produktes. Auch die wirtschaftliche Seite kommt nicht zu kurz: Im Modul „Nachhaltige Betriebswirtschaftslehre“ lernen Sie, gleichzeitig ökologisch sinnvoll und ökonomisch profitabel zu denken.

Mehr als graue Theorie

Studieren bei uns heißt Studieren für die Praxis. Wissenschaftliches Arbeiten, die Umsetzung anspruchsvoller Entwicklungsaufgaben und Teamarbeit werden bereits in den Lehrveranstaltungen, viele davon in seminaristischer Form, trainiert. Die in der Theorie erlernten Grundlagen setzen Sie im Projektsemester eigenständig in Ihren Forschungsprojekten um. Ob Sie dabei eher eine technische oder biologische Richtung einschlagen möchten, entscheiden Sie selbst. Auf Wunsch können sie Ihre Projekte in enger Zusammenarbeit mit der Industrie durchführen.

An der Hochschule selbst sind Untersuchungen im Labor- und Pilotmaßstab möglich. In unserem Technikum können Sie gesamte Prozesse von der Herstellung (Upstream) bis hin zur Produktaufreinigung (Downstream) durchführen. Ebenfalls steht Ihnen moderne Prozessanalytik z.B. in Form von HPLC (Hochdruck-Flüssigkeitschromatografie), GC (Gaschromatografie) und Online-Messungen zur Verfügung.

Unsere Studierenden arbeiten in ihren Projekten zum Beispiel an folgenden Fragestellungen:

  • Können Pilze Kunststoffabfall abbauen?
  • Wie kann mittels Prozesssimulation die Entwicklung neuer Prozesse im Bioreaktor verkürzt und optimiert werden?
  • Können Mikroorganismen aus Klärschlamm dabei helfen, Wertstoffe (zum Beispiel organische Säuren) aus Abfallstoffen zu gewinnen?
  • Können aus Restprodukten der Nahrungsmittelherstellung wie etwa Sonnenblumenpresskuchen (Reststoff bei Sonnenblumenöl-Gewinnung) Grundstoffe für weitere Lebensmittel gewonnen werden?
  • Kann man mit Hilfe von Mikroplastik Schadstoffe aus dem Wasser entfernen?

Und nach dem Studium?

So vielseitig wie die Projekte unserer Studierenden sind auch die Karrieremöglichkeiten, die sich an das Studium anschließen. Unsere Absolventen finden ihre Jobs überall dort, wo es um Planung, Betrieb und Optimierung biotechnologischer Prozesse geht. Das ist in Branchen von pharmazeutischer und chemischer Industrie bis hin zur Umwelttechnik der Fall. Ob Sie selber Anlagen planen und bauen, die Einhaltung von Umweltschutzbestimmungen kontrollieren oder in Forschungseinrichtungen an der Entwicklung neuer Technologien mitarbeiten wollen – Ihnen stehen zahlreiche Berufswege offen!

Potenzielle Arbeitgeber sind zum Beispiel:

  • Industriebetriebe
  • Ver- und Entsorgungsunternehmen
  • Hochschulen, Universitäten, Forschungseinrichtungen
  • Ingenieurbüros
  • Beratungsunternehmen
  • Genehmigungs- und Überwachungsbehörden/TÜV

Mit einem Master in Nachhaltiger Bioprozesstechnik sind Sie bestens gerüstet für Ihren Start ins Berufsleben – und für Ihren Beitrag zu einer zukunftsfähigen Welt!

  • ECTS 90 ECTS
  • Regelstudienzeit 3 Semester
  • Campus Villingen-Schwenningen
  • Fakultät Medical and Life Sciences
  • Studienbeginn Wintersemester (Oktober), Quereinstieg zum Sommersemester möglich
  • Bewerbungsschluss 15. Juli (Wintersemester), 15. Januar (Sommersemester)
  • Zugangsvoraussetzungen Praxiserfahrung oder Praxisphase im Vorstudium erforderlich, Deutschkenntnisse: mindestens Stufe DSH 2, DaF TDN4, CEFR B 2.2, alte Stufe 4 oder äquivalent, Englischkenntenisse: mindestens CEFR B2 oder IELTS über 6,0
  • Sprache Deutsch und Englisch
  • Akkreditierung ja (systemakkreditiert)