@misc{SiekerTippkoetterUlberetal.2010,
  author    = {Sieker, T. and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland and Bart, H.-J. and Heinzle, E.},
  title     = {Gr{\"u}ne Bioraffinerie: Ganzheitliche Nutzung von Grassilage f{\"u}r die Herstellung von Grund-und Feinchemikalien},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {82},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201050321},
  pages     = {1564},
  year      = {2010},
  abstract  = {Gras hat ein hohes Potenzial als nachwachsender Rohstoff. Bei ungeeigneter Lagerung verderben Gr{\"a}ser allerdings innerhalb weniger Tage. Dieser Nachteil kann durch die Silierung des Grasschnittes behoben werden. Eines der wichtigsten in der Silage enthaltenen Produkte ist die Milchs{\"a}ure. Um diese f{\"u}r weitere Aufarbeitungsschritte zug{\"a}nglich zu machen, wird aus der Silage ein Presssaft hergestellt. Die Milchs{\"a}ure wird aus einem Silagepresssaft mittels Extraktion durch ionische Fl{\"u}ssigkeiten isoliert. Dabei wird zum einen eine reine Milchs{\"a}ure hergestellt, die z. B. f{\"u}r die Herstellung von Polymilchs{\"a}ure genutzt werden kann. Zum anderen wird ein weniger aufgereinigter Extrakt gewonnen, der f{\"u}r die fermentative Produktion von L-Lysin und 1,2-Propandiol genutzt werden soll. Im Rahmen des Projekts erfolgt die gentechnische Optimierung von Corynebacterium glutamicum f{\"u}r die Umsetzung von Milchs{\"a}urezu L-Lysin. Die im nach der Pressung verbleibenden Presskuchen enthaltenen Grasfasern bestehen zu einem großen Teil aus Polysacchariden. Diese werden hydrolysiert und die dabei freigesetzten Zucker zu Grundchemikalien wie Ethanol oder Itakons{\"a}ure fermentiert. Im Rahmen einer vollst{\"a}ndigen Nutzung der Silage wird das Raffinat aus der Milchs{\"a}ureextraktion als Mediumsupplement in der Fermentation eingesetzt, was die Zugabe weiterer Medienbestandteile {\"u}berfl{\"u}ssig macht. Die R{\"u}ckst{\"a}nde der Hydrolysen und Fermentationen sollen dar{\"u}berhinaus f{\"u}r die Herstellung von Biogas genutzt werden.},
  language  = {de}
}
@misc{TippkoetterUlber2009,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland},
  title     = {Eine magnetische horizontale Wirbelschicht f{\"u}r die Durchmischung und R{\"u}ckhaltung von magnetisierbaren Mikropartikeln im Durchfluss},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {81},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {8},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.200950076},
  pages     = {1168},
  year      = {2009},
  abstract  = {Magnetisierbare Partikel als Tr{\"a}ger von Katalysatoren k{\"o}nnen durch Anlegen eines magnetisches Feldes einfach und schnell abgetrennt werden. Die Wiedergewinnung von wertvollen Enzymen unter geringem Energie- und Materialeinsatz der magnetischen Abtrennung er{\"o}ffnet einen Wettbewerbsvorteil f{\"u}r Produktionsprozesse. Die Abtrennung von magnetisierbaren Partikeln vom {\"U}berstand wird {\"u}blicherweise entweder durch Anlegen eines {\"a}ußeren Magnetfelds und der resultierenden Ablagerung der Partikel an den Reaktorw{\"a}nden oder durch Hochgradientenmagnetseparation (HGMS)durchgef{\"u}hrt. Beide Verfahren resultieren meist in der Bildung eines Filterkuchens aus Magnetpartikeln und den Feststoffen des Reaktionsmediums. Das magnetische horizontale Wirbelbett erm{\"o}glicht simultan eine kontinuierliche Reaktionsf{\"u}hrung und die R{\"u}ckhaltung der Partikel im Durchfluss. Die Partikelsuspension fließt durch einen Rohrreaktor, der in einem Magnetfeld mit wechselnden Feldgradienten eingebracht ist. Die {\"A}nderung des Magnetfeldgradienten erfolgt entgegen der Str{\"o}mungsrichtung der Reaktionsl{\"o}sung. Durch alternierende Feldmaxima an den beiden Seiten des Reaktors werden die magnetisierbaren Partikel zu dessen W{\"a}nden gezogen. Bei Umkehrung des Feldes wandern die Partikel an die gegen{\"u}berliegende Reaktorwand. Durch Wahl einer geeigneten Wechselfrequenz kann eine kontinuierliche Durchmischung und R{\"u}ckhaltung der Mikropartikel im durchstr{\"o}mten Rohr erreicht werden. Somit k{\"o}nnen Immobilisierungsreaktionen und Biotransformationen mit den Partikelsystemen im Durchfluss durchgef{\"u}hrt werden.},
  language  = {en}
}
@misc{TippkoetterSiekerWiesenetal.2014,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils and Sieker, T. and Wiesen, S. and Duwe, A. and Roth, J. and Ulber, Roland},
  title     = {Simultane Saccharifizierung und Fermentierung (SSF) sowie Produktion von Aceton, Butanol, Ethanol (ABE) und Dicarbons{\"a}uren aus technischer Cellulose},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {86},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201450297},
  pages     = {1518},
  year      = {2014},
  abstract  = {Technische Cellulose wurde als m{\"o}glicher Rohstoff zur fermentativen Produktbildung untersucht. Hierf{\"u}r wird Cellulose in der Lignocellulose-Bioraffinerie hergestellt und daraus Hydrolysat gewonnen. Die Pr{\"u}fung der technischen Hydrolysate als Substrate erfolgte anhand eines breiten Spektrums an Bioprodukten, von Kraftstoffen wie Ethanolund Butanol, bis zu den Dicarbons{\"a}uren Itacon- und Bernsteins{\"a}ure. Dabei werden Bakterien, Hefen und Pilze als Produktionsorganismen eingesetzt. Die einzelnen Herstellverfahren stellen unterschiedliche Anforderungen an die Substrathandhabung. Im Fall der Ethanol- und Butanol-Gewinnung kann eine simultane Saccharifizierung und Fermentierung (SSF) durchgef{\"u}hrt werden. Aufgrund der Produkttoxizit{\"a}t erfordert die Butanol-Herstellung dabei eine In-situ-Produktabtrennung durch L{\"o}semittelimpr{\"a}gnierte Partikel. Die Herstellung der beiden Dicarbons{\"a}uren unterscheidet sich in der Sensitivit{\"a}t der verwendeten Mikroorganismen gegen{\"u}ber Inhibitoren, die in Spuren im Hydrolysat enthalten sind. Die Bernteins{\"a}urebildung mit Actinobacillussuccinogenes kann mit unbehandeltem Hydrolysat erfolgen. Dagegen erfordert die Gewinnung von Itacons{\"a}ure mit A. terreus eine Detoxifizierung des Hydrolysats. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass s{\"a}mtliche Bioraffinerie-Hydrolysate als Substrate f{\"u}r unterschiedliche Fermentationen geeignet sind.},
  language  = {de}
}
@misc{WiesenTippkoetterDuweetal.2012,
  author    = {Wiesen, S. and Tippk{\"o}tter, Nils and Duwe, A. and Ulber, Roland},
  title     = {Aceton-Butanol-Ethanol (ABE)-Fermentation von Organosolv-Holzhydrolysaten},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {84},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {8},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201250262},
  pages     = {1308},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die L{\"o}sungsmittelherstellung durch Clostridien konnte wirtschaftlich nicht mit der chemischen Synthese von L{\"o}sungsmitteln auf Erd{\"o}lbasis konkurrieren und wurde in den fr{\"u}hen 1960er Jahren nahezu vollst{\"a}ndig eingestellt. Das Interesse an nachwachsenden Rohstoffen hat in den letzten Jahren zu einem Wiederaufleben der ABE-Fermentation gef{\"u}hrt. Aufgrund seiner h{\"o}heren Energiedichte im Vergleich zu Ethanol ist Biobutanol als Energietr{\"a}gerbesonders interessant und bietet sich z. B. als Produkt einer Bioraffinerie der 2. Generation an. F{\"u}r die beschriebenen Experimente wird durch das Organosolv-Verfahren aufgeschlossenes Buchenholz verwendet. Der Faserstoff wird mithilfe von CTec2-Enzymen hydrolysiert, wobei der erhaltene {\"U}berstand eine Glucosekonzentration von 66 g L⁻¹ aufweist. Auf der Basis dieses Materials k{\"o}nnen mit Clostridium acetobutylicum Butanol-Ausbeuten erzielt werden, die mit denen unter Verwendung von reinen Zuckern vergleichbar sind. Dem Problem der hohen Produktinhibierung wird mit einer In-situ-Produktaufarbeitung begegnet. Mithilfe von L{\"o}sungsmittelimpr{\"a}gnierten Partikeln (SIPs) kann die Produktausbeute drastisch gesteigert werden, indem die gebildeten L{\"o}sungsmittel durch das auf dem Partikel impr{\"a}gnierte L{\"o}sungsmittel w{\"a}hrend der Fermentation extrahiert werden. Zudem wird hierdurch die weitere Produktaufarbeitungstark vereinfacht.},
  language  = {de}
}
@misc{RothkranzKrafftTippkoetter2022,
  author    = {Rothkranz, Berit and Krafft, Simone and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Media optimization for sustainable fuel production: How to produce biohydrogen from renewable resources with Thermotoga neapolitana},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {94},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.202255305},
  pages     = {1298 -- 1299},
  year      = {2022},
  abstract  = {Hydrogen is playing an increasingly important role in research and politics as an energy carrier of the future. Since hydrogen has commonly been produced from methane by steam reforming, the need for climate-friendly, alternative production routes is emerging. In addition to electrolysis, fermentative routes for the production of so-called biohydrogen are "green" alternatives. The application of microorganisms offers the advantage of sustainable production from renewable resources using easily manageable technologies. In this project, the hyperthermophilic, anaerobic microorganism Thermotoga neapolitana is used for the productio nof biohydrogen from renewable resources. The enzymatically hydrolyzed resources were used in fermentation leading to yield coefficients of 1.8 mole H₂ per mole glucose when using hydrolyzed straw and ryegrass supplemented with medium, respectively. These results are similar to the hydrogen yields when using Thermotoga basal medium with glucose (TBGY) as control group. In order to minimize the supplementation of the hydrolysate and thus increase the economic efficiency of the process, the essential media components were identified. The experiments revealed NaCl, KCl, and glucose as essential components for cell growth as well as biohydrogen production. When excluding NaCl, a decrease of 96\% in hydrogen production occured.},
  language  = {en}
}
@misc{VarrialeKukaTippkoetteretal.2022,
  author    = {Varriale, Ludovica and Kuka, Katrin and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland},
  title     = {Use of a green biomass in a biorefinery platform},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {94},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.202255095},
  pages     = {1299},
  year      = {2022},
  abstract  = {The emerging environmental issues due to the use of fossil resources are encouraging the exploration of new renewable resources. Biomasses are attracting more interest due to the low environmental impacts, low costs, and high availability on earth. In this scenario, green biorefineries are a promising platform in which green biomasses are used as feedstock. Grasses are mainly composed of cellulose and hemicellulose, and lignin is available in a small amount. In this work, a perennial ryegrass was used as feedstock to develop a green bio-refinery platform. Firstly, the grass was mechanically pretreated, thus obtaining a press juice and a press cake fraction. The press juice has high nutritional values and can be employed as part of fermentation media. The press cake can be employed as a substrate either in enzymatic hydrolysis or in solid-state fermentation. The overall aim of this work was to demonstrate different applications of both the liquid and the solid fractions. For this purpose, the filamentous fungus A. niger and the yeast Y. lipolythica were selected for their ability to produce citric acid. Finally, the possibility was assessed to use the press juice as part of fermentation media to cultivate S. cerevisiae and lactic acid bacteria for ethanol and lactic acid fermentation.},
  language  = {en}
}
@misc{KrafftKukaUlberetal.2022,
  author    = {Krafft, Simone and Kuka, Katrin and Ulber, Roland and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Utilization of Lolium perenne varieties as a renewable substrate for single-cell proteins, lactate, and composite materials},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {94},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.202255306},
  pages     = {1303 -- 1304},
  year      = {2022},
  abstract  = {Lolium perenne (perennial ryegrass) is aproductive and high-quality forage grass indigenous to Southern Europe, temperate Asia, and North Africa. Nowadays it is widespread and the dominant grass species on green areas in temperate climates. This abundant source of biomass is suitable for the development of bioeconomic processes because of its high cellulose and water-soluble carbohydrate content. In this work, novel breeds of the perennial ryegrass are being examined with regards to their quality parameters and biotechnological utilization options within the context of bioeconomy. Three processing operations are presented. In the first process, the perennial ryegrass is pretreated by pressing or hydrothermal extraction to derive glucosevia subsequent enzymatic hydrolysis of cellulose. A yield of up to 82 \% glucose was achieved when using the hydrothermal ex-traction as pretreatment. In a second process, the ryegrass is used to produce lactic acid in high concentrations. The influence of the growth conditions and the cutting time on the carboxylic acid yield is investigated. A yield of lactic acid of above 150 g kg⁻¹ dry matter was achieved. The third process is to use Lolium perenne as a substrate in the fermentation of K. marxianus for the microbial production of single-cell proteins. The perennial ryegrass is screw-pressed and the press juice is used as medium. When supplementing the press juice with yeast media components, a biomass concentration of up to 16 g L⁻¹ could be achieved.},
  language  = {en}
}
@misc{BraunKrafftTippkoetter2022,
  author    = {Braun, Lena and Krafft, Simone and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Combined supercritical carbon dioxide extraction and chromatography of the algae fatty linoleic and linolenic acid},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {94},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.202255308},
  pages     = {1304},
  year      = {2022},
  abstract  = {A method for the integrated extraction and separation of fatty acids from algae using supercritical CO2 is presented. Desmodesmus obliquus and Chlorella sorokiniana were used as algae. First, a method for chromatographic separation of fatty acids of different degrees of saturation was established and optimized. Then, an integrated method for supercritical extraction was developed for both algal species. It was also verified whether prior cell disruption was beneficial for extraction. In developing the method for chromatographic separation, statistical experimental design was used to determine the optimal parameter settings. The methanol content in the mobile phase proved to be the most important parameter for successful separation of the three unsaturated fatty acids oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid. Supercritical extraction with dried algae showed that about four times more fatty acids can be extracted from C. sorokiniana relative to the dry mass used.},
  language  = {en}
}
@techreport{Tippkoetter2021,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {TreBec - Herstellung eines Mehrwegbechers aus Treber : Sachbericht zum Verwendungsnachweis},
  publisher = {FH Aachen},
  address   = {J{\"u}lich},
  doi       = {10.2314/KXP:1858723302},
  pages     = {10 Seiten},
  year      = {2021},
  abstract  = {Laufzeit des Vorhabens und Berichtszeitraum: 01.10.2020-30.09.2021},
  language  = {de}
}
@article{HengsbachEngelCwienczeketal.2023,
  author    = {Hengsbach, Jan-Niklas and Engel, Mareike and Cwienczek, Marcel and Stiefelmaier, Judith and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland},
  title     = {Scalable unseparated bioelectrochemical reactors by using a carbon fiber brush as stirrer and working electrode},
  series = {ChemElectroChem},
  volume    = {10},
  journal   = {ChemElectroChem},
  number    = {21},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {2196-0216},
  doi       = {10.1002/celc.202300440},
  pages     = {9 Seiten},
  year      = {2023},
  abstract  = {The concept of energy conversion into platform chemicals using bioelectrochemical systems (BES) has gained increasing attention in recent years, as the technology simultaneously provides an opportunity for sustainable chemical production and tackles the challenge of Power-to-X technologies. There are many approaches to realize the industrial scale of BES. One concept is to equip standard bioreactors with static electrodes. However, large installations resulted in a negative influence on various reactor parameters. In this study, we present a new single-chamber BES based on a stirred tank reactor in which the stirrer was replaced by a carbon fiber brush, performing the functions of the working electrode and the stirrer. The reactor is characterized in abiotic studies and electro-fermentations with Clostridium acetobutylicum. Compared to standard reactors an increase in butanol production of 20.14±3.66 \% shows that the new BES can be efficiently used for bioelectrochemical processes.},
  language  = {en}
}