Der Projektpartner FAU kann die Konzipierung und den Bau einer Reihe von anoxischen Reaktoren zur biologischen Methanisierung vorweisen. In diesen sind mit Rühr- und Rieselbettreaktoren verschiedene Anlagenkonzepte verwendet worden.

Die Anlagengröße reicht von ca. 5 Litern bis hin zu 50 Litern, der Druckbereich von atmosphärisch bis zu 16 bar. All diese Anlagen werden jeweils vollständig und inklusive der Automatisierung am Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik gebaut.

Der Projektpartner UDE hat sehr viel Erfahrung in der Sequenz-basierten Analyse von Mikroorganismen aus aquatischen Ökosystemen, wobei das Repertoire von 16S rRNA-Gen-basierten Analysen bis hin zu ‘Omics‘ (z.B. Genom-aufgelöste Metagenomik) reicht.

Komplexe Metagenome mit mehreren hundert verschiedenen Archaeen und Bakterien können sehr gut auf Spezies-Ebene aufgelöst und deren Metabolismus vorhergesagt werden. Darüber hinaus besitzt der Projektpartner auch einschlägige Erfahrung in der Koppelung von Umweltparametern mit Genomdaten mittels multivariater Statistik sowie der Kultivierung von anaeroben Mikroorganismen.

Der Projektpartner TZW zeichnet sich durch umfassende Expertise in der Analytik (Physikalisch-chemisch und mikrobiologisch) von insbesondere Grund- und Trinkwasser aus. Etablierte Monitoring-Methoden umfassen physikalisch-chemische Parameter (z.B. Trübung) und mikrobiologische Parameter (Durchflusszytometrie, Enzymatik, Sensitivkinetiksystem).

Als Partnerinstitut für Wasserversorger, Behörden und Industrie stehen neben wissenschaftlichen Erkenntnissen auch Lösungen für die Praxis im Vordergrund.

Der Projektpartner ICBM bringt langjährige Erfahrung in der Kultivierung und physiologischen Charakterisierung von marinen Mikroorganismen ein.

In den aktuellen Forschungsprojekten der Arbeitsgruppe werden vorwiegend die ökologische Rolle und biogeochemische Relevanz von planktonischen Archaeen sowie benthischen Bakterien untersucht. Um die Stoffwechselaktivitäten in der Umwelt zu bestimmen, werden verschiedene physiologische, biochemische und molekularbiologische Methoden kombiniert. Darüber hinaus werden spezifische Anreicherungen und schwerkultivierbare Modellorganismen untersucht.

Als interdisziplinäres Institut an der Universität Oldenburg, das in allen Bereichen der Meereswissenschaften forscht, ist das ICBM mit modernen Analyseverfahren ausgestattet und bietet eine einzigartige Infrastruktur für die Erforschung der Ozeane. So betreibt das ICBM beispielsweise das Küstenobservatorium Spiekeroog und ist Heimatinstitut des Forschungsschiffes Sonne.

Der Projektpartner DLR hat langjährige Erfahrung in der Durchführung und Koordination internationaler Projekte.

Im Bereich Kultivierung von Mikroorganismen hat das DLR Expertise in:

• Anzucht und Charakterisierung von extremophilen Bakterien, Archaeen und filamentösen Pilzen
• Herstellung und Verwendung von Referenz- und Indikatororganismen für Dekontaminationsversuche
• Isolation von polyextremophilen Bakterien aus selten Umweltproben wie z.B. aus der Atacama-Wüste, Black Smoker oder der Antarktis

Für die Simulation von extremen und extraterrestrischen Umwelten und Habitaten hat das DLR Zugang zu verschiedenen Weltraumsimulationsanlagen. Diese Anlagen erlauben es, einzelne Weltraumparameter wie Vakuum (>10^-5 Pa), Atmosphären (Zusammensetzung von oxisch bis anoxisch), Temperatur (-20 bis +80 °C), reduzierte Schwerkraft (Mikrogravitation) und solare Strahlung vom Vakuum-UV (160 nm Wellenlänge) bis hin zur Infrarot-Strahlung (~1000 nm Wellenlänge) zu simulieren. Unterschiedliche Kombinationen dieser Parameter können die Bedingungen nachahmen, denen die Mikroorganismen im Weltraum, auf anderen Planeten und extremen terrestrischen Habitaten ausgesetzt sind.

Die Nutzung der Weltraumsimulationsanlagen erlaubt es, seltene und wertvolle Umweltproben auf das Leben, Überleben und Aktivitäten extremophiler Mikroorganismen zu bestimmen, neue Arten und Gemeinschaften zu isolieren und diese zu charakterisieren.

Die Humboldt-Universität zu Berlin (HUB) wird im Projekt vertreten durch das Fachgebiet Biosystemtechnik. Dessen Wirkungsbereich in Lehre und Forschung liegt an der Schnittstelle zwischen Ingenieurwissenschaften und biologischen Prozessen. Dabei kann das Team auf umfangreiche Erfahrungen in der Entwicklung und Fertigung individueller Versuchsanlagen für die lebenswissenschaftliche Forschung verweisen.

Neben der Entwicklung neuer Methoden zur Erfassung gasförmiger Stoffwechselprodukte aus biologischen Prozessen, entstehen Laborreaktorsysteme für Projekte im Bereich Biogas und biologische Wasserstofferzeugung. Die Modularisierung und Parallelisierung der Systeme stehen dabei im Vordergrund.

Das im Projekt geplante Konzept zur gezielten Manipulation von Teilproben ohne einen nötigen Schritt der Überführung in andere Reaktionsgefäße, baut direkt auf diesen Vorarbeiten auf.