Stoffwechselwege der nassfermentativen Biogasproduktion

Die vorliegende Bachelorarbeit ist Teil des Projekts "Biogas OptiMus" der Projektgruppe RMV (Ressourceneffiziente Mechatronische Verarbeitungsmaschinen) des Fraunhofer IWU (Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik) in Kooperation mit namhaften Wirtschaftsunternehmen. Ziel ist eine variablere Anlagenführung durch ein verbessertes Prozessverständnis der Biogasentstehung zu erreichen. Ein Teilbereich dieses Zieles ist eine genaue Kenntnis der komplexen biologischen und biochemischen Reaktionen während des Abbaus zu Methan und Kohlendioxid. Die Hauptaufgabe dieser Arbeit war es, ein Stoffwechseldiagramm zur Beschreibung der nassfermentativen Biogasproduktion zu erstellen. Es konnten 57 explizite Stoffe als mögliche Substrate im Biogasprozess identifiziert und die katabolischen Stoffwechselvorgänge in Mikroorganismen weitestgehend beschrieben werden. Für fast alle stattfindenden Reaktionen konnten die beteiligten Enzyme benannt werden. Das Diagramm zeigt die Stoffwechselwege der Biogasproduktion detaillierter als andere speziell auf dieses Thema ausgerichtete Arbeiten. Zusätzlich wurden die noch wenig beachteten Nukleinsäuren und deren kompletter Abbau als Neuerung in dieses Diagramm eingeführt. Ein Schema für die Anlage eines Stoffdatenkataloges wurde ebenfalls in dieser Arbeit erstellt, um weitergehende Daten sammeln zu können. Das entstandene Prozessablaufdiagramm ermöglicht eine optimierte Recherche für die weitere Ausdetaillierung des Stoffwechseldiagramms und Ausfüllung der noch vorhandenen Lücken in nachfolgenden Arbeiten. Durch die Einhaltung des Notationstandards nach der ""System Biology Graphical Notification"" (SBGN) und die Verwendung der frei verfügbaren Grapheditor-Software ""yEd"" ist das Diagramm leicht verständlich, übertragbar und erweiterbar.