Landwirtschaft, Bioökonomie, Umwelt
Der Forschungsschwerpunkt befasst sich mit der Entwicklung von Technologien und Prozessen für Anwendungen in der Landwirtschaft und der Lebensmittelverarbeitung, der Verarbeitung von pflanzlichen Roh- und Reststoffen, sowie der Vermeidung des Eintrags von Schadstoffen und Keimen in die Umwelt, insbesondere über Abwässer. Dabei werden v.a. nicht-thermische Plasmen eingesetzt und untersucht, deren verschiedenen Wirkmechanismen gezielt ausgenutzt werden.
Im Bereich der Landwirtschaft können dadurch perspektivisch Agrarchemikalien, z.B. Pestizide, ersetzt werden. Zudem hat sich gezeigt, dass außerdem Wachstums- und Stoffwechselprozesse angeregt werden können. Letztere sind insbesondere in Bezug auf die Anpassung der Aufzuchtbedingungen an klimatische Herausforderungen von wachsendem Interesse. In der Lebensmittelverarbeitung können zudem Hygienestandards erhöht werden und damit die Verbrauchersicherheit aber auch die Lagerstabilität von Produkten.
Plasmaprozesse bieten außerdem Möglichkeiten für neue Verarbeitungstechniken von Biomassen. Zu diesen gehören Aufschlussverfahren durch die selbst temperaturempfindliche wertvolle Inhaltsstoffe aus Mikroalgen gewonnen werden können. Auch in Biogasanlagen können bisher nur schwer aufzuschließende pflanzliche Substrate aber auch Reststoffe, wie z.B. in Gülle enthalten, besser aufgeschlossen werden und damit Biogasausbeuten gesteigert werden.
Im Abbau von Schadstoffen und Verunreinigungen zeichnen sich Plasmaverfahren durch den Abbau selbst sehr stabiler chemischer Verbindungen und einer wirksamen Entkeimung aus. Dazu gehören pharmazeutische Rückstände, Agrarchemikalien und auch multiresistente Mikroorganismen. Ein ausdrückliches Ziel der Anwendung ist damit die Behandlung von Abwässern und eine Aufbereitung von Prozesswässern für deren Rückführung. Aber auch Keime und unerwünschte Stoffe in der Raum- und Abluft, z.B. in der Tierhaltung oder bei der Lagerung von Lebensmitteln, können erfolgreich beseitigt werden.
Die Leitthemen Landwirtschaft, Bioökonomie und Umwelt adressieren im Einzelnen bewusst Herausforderungen, wie sie in den Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen beschrieben sind. Zusammen zeigen sie, wie sich auf der Basis von Plasmaverfahren eine möglichst verlustfreie und umweltschonende Kreislaufwirtschaft aufbauen lässt. Neben den beschriebenen Aktivitäten, sind dabei auch zunehmend weitere sachverwandte Anwendungsfelder von Interesse, die das Tierwohl in der Nutztierhaltung oder Aquakulturen, die Vermeidung und Verarbeitung von Lebensmittelabfällen, einen effizienten Einsatz von Abfällen als organischer Dünger, sowie der Erhaltung und Sanierung von Böden und Anbauflächen betreffen. Zudem bleiben die entwickelten Verfahren, insbesondere zum Abbau von Schadstoffen und Keimen, nicht auf die beschriebenen Bereiche beschränkt, und werden auch für weitere Anwendungen, z.B. der Aufbereitung von Krankenhausabwässern oder der Desinfektion von Oberflächen und Artikeln, eingesetzt.
Kontakt
Prof. Dr. Jürgen Kolb
Forschungsschwerpunktleiter
Landwirtschaft, Bioökonomie, Umwelt
Tel.: +49 3834 - 554 3950
