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Entwicklung einer Messzelle zur Validierung eines Lichtmodells

Entwicklung einer Messzelle zur Validierung eines Lichtmodells
chair:Bioverfahrenstechnik / Photobiotechnologie
type:Masterarbeit, Bachelorarbeit
time:nach Absprache
tutor:

M.Sc. Biotechnol. Kira Schediwy

Licht ist der wohl entscheidendste Parameter in photoautotrophen Kultivierungen. Das in eine Kultur eingestrahlte Licht wird jeweils zu einem gewissen Anteil absorbiert und gestreut. Während die unilaterale Licht-Modellierung in einfachen Reaktorgeometrien auf der Grundlage des Lambert-Beerschen Gesetzes angenähert werden kann, ist dies in komplexeren Geometrien nicht möglich. Eine Vielzahl von Lichtquellen, Lichtrichtungen und Einbauten im Reaktor sowie die Kombination von Absorptions- und Streuereignissen in der Kultur erfordern parallelisierbare Berechnungen zur Darstellung des Lichtprofils. Während die optischen Eigenschaften der im Reaktor verwendeten Materialien bekannt sind, ist die Messung der optischen Eigenschaften der Algen erforderlich.

 

Aufgaben:

Die Daten für die Bestimmung der Streu- und Absorptionskoeffizienten verschiedener Mikroalgen sollen erhoben werden. Dafür muss zunächst die Entwicklung einer Messzelle erfolgen. In dieser Messzelle wird die Lichtintensität wellenlängenspezifisch gemessen. Mithilfe der aus den Messdaten berechneten Streu- und Absorptionskoeffizienten werden in Kooperation mit dem MVM zunächst simple Reaktorgeometrien nach dem Lattice-Boltzmann-Verfahren modelliert. Das Model soll weiterhin mit Messungen in der simplen Reaktorgeometrie validiert werden.

 

Wir suchen:

Studenten/innen des Bioingenieurwesens, Chemieingenieurwesens, der Biotechnologie oder verwandter Fachrichtungen
Verantwortungsbewusste und zuverlässige Arbeitsweise
Interesse an biologischen und technischen Fragestellungen
Vorkenntnisse im Bereich Bioverfahrenstechnik oder Matlab sind hilfreich, jedoch kein Muss

 

Wir bieten:

Das Erlernen der Mikroalgenkultivierung in verschiedenen Kultivierungssystemen inkl. Auswertung
Das Erlernen des sterilen Arbeitens im Bereich der Mikroalgenkultivierung
Das Erlernen der Modellierung von Mikroalgenkultivierungen sowie dessen Interpretation
Die Möglichkeit eigenständig wissenschaftliche Methoden zu entwickeln und zu etablieren
Ein angenehmes Arbeitsklima in gut ausgestatteten Räumlichkeiten/Laboren