Nachhaltige Bioprozesstechnik

Master of Science

Produkte ressourcenschonend und umweltverträglich herstellen

Der Ersatz von fossilen Energieträgern und Rohstoffen ist eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen. Schon 1992 wurde auf der Konferenz für Umwelt und Entwicklung der Vereinten Nationen (UNCED) die Agenda 21 verabschiedet. Hierin wird dazu aufgerufen, nach neuen Lösungen zu suchen, um den enormen Verbrauch an fossilen Ressourcen wie Erdöl, Erdgas und Kohle zu reduzieren.

Ein wichtiger Beitrag hierzu ist die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und Reststoffen, die in verschiedenen Produktionsprozessen, in der Landwirtschaft oder anderweitig anfallen. Mit Hilfe der modernen Bioprozesstechnik werden Produkte wie Pharmazeutika, Kosmetika, Kunststoffe, Lebensmittel und chemische Grundstoffe hergestellt. Dazu werden biologisch umsetzbare Rohstoffe mit Hilfe von Enzymen oder Mikroorganismen (Biokatalyse) zu den genannten Produkten umgewandelt. Auch in der Umwelttechnologie spielt die Bioprozesstechnik eine wichtige Rolle.

Die nachhaltige Bioprozesstechnologie geht noch einen Schritt weiter. Nachhaltige Prozesse zeichnen sich z.B. dadurch aus, dass verschiedene Produkte entstehen, kein Abfall anfällt (weil aus jedem Abfall ein Produkt entsteht), dass ausschließlich nachwachsende Roh- und Reststoffe eingesetzt und möglichst nur regenerative Energieträger genutzt werden. Beispiele für solche nachhaltigen Prozesse sind Bioraffinerien.

Im Studiengang „Nachhaltige Bioprozesstechnik“ werden die Studierenden aufbauend auf ihrem Bachelor-Studium im Bereich der Natur- oder Ingenieurwissenschaften dazu befähigt, hierzu einen Beitrag zu leisten. Der Schwerpunkt liegt in der Nutzung von biokatalytischen Systemen zur Produktherstellung, also dem Einsatz von Enzymen oder Mikroorganismen.

Die in der Theorie vermittelten Grundlagen werden im Rahmen eines Projektsemesters konkret in Projekten umgesetzt. Die Studierenden werden befähigt, Prozesse und Anlagen zu planen, aufzubauen, zu betreiben, zu bewerten und zu verbessern. Viele Lehrveranstaltungen werden in seminaristischer Form durchgeführt, wodurch wissenschaftliches Arbeiten, das Umsetzen anspruchsvoller Entwicklungsaufgaben und Teamarbeit trainiert werden. Schon die Projekte im Projektsemester können in enger Zusammenarbeit mit der Industrie durchgeführt werden. Das Masterstudium der „Nachhaltigen Bioprozesstechnik“ zeichnet sich durch seinen hohen Projektanteil und seine Nähe zur industriellen Praxis aus. Gleichzeitig werden die Studierenden zum wissenschaftlichen Arbeiten und Forschen befähigt.

Ergänzt werden die technisch-naturwissenschaftlichen Anteile im Studium durch das Life Cycle Assessment“ (Lebenszyklusanalyse, LCA), bei der eine systematische Analyse der Umwelteinwirkungen während des gesamten Lebensweges eines Produktes vorgenommen wird und durch ein Modul „Nachhaltige Betriebswirtschaftslehre“.

Ziel ist es, dass es unseren Absolventen in ihrem späteren Berufsleben gelingt, Prozesse nachhaltiger und zukunftsfähiger zu gestalten.

  • 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 (ACQUIN)

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