@misc{DuweSchlegelTippkoetteretal.2014,
  author    = {Duwe, A. and Schlegel, C. and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland},
  title     = {Sequentielle Extraktion von Cellulose zur effizienten Nutzung der Stoffstr{\"o}me in der Holzbioraffinerie},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {86},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201450308},
  pages     = {1400},
  year      = {2014},
  abstract  = {In der Reihe der nachwachsenden Rohstoffe besitzt Holz als erneuerbare und umweltfreundliche Ressource ein großes Potenzial. {\"U}ber 11 Mio. ha Holz, das laut der Fachagentur f{\"u}r nachwachsende Rohstoffe (FNR) auch f{\"u}r industrielle Zwecke genutzt werden kann, wuchsen im Jahr 2013 allein auf bundesdeutscher Fl{\"a}che. 56,8 Mio. m³ j{\"a}hrlicher Holzeinschlag in den letzten zehn Jahren wurde zu knapp der H{\"a}lfte stofflich und der Rest energetisch verwertet. Im Rahmen dieser Arbeit konnte auf der Basis vom Holz der Buche, die nach Fichte und Kiefer die dritth{\"a}ufigste Baumart in Deutschland ist und 15\% der deutschen Waldfl{\"a}che ausmacht, die Fraktionierung der polymeren Hauptbestandteile mit niedrigem energetischen Einsatz erreicht werden. Hierbei werden in einem nachgeschalteten Extraktionsprozess die beiden Komponenten Hemicellulose und Lignin in fl{\"u}ssiger Form von der finalen festen Cellulosefraktion abgetrennt. Die Extraktion der Hemicellulose erfolgt durch eine Liquid Hot Water (LHW)-Behandlung. Untersucht wird der katalytische Zusatz anorganischer S{\"a}uren wie H₃PO₄ und H₂SO₄. Im Hinblick auf die weitere Verwertung von Lignin zu aromatischen Synthesebausteinen kommt die Organosolv-Extraktion mit einem Ethanol/Wasser-Gemisch zum Einsatz. Von Vorteil ist die weitere Verwendung beider Stoffstr{\"o}me ohne F{\"a}llungsschritt und nachteiliger Verd{\"u}nnung der Hemicellulose.},
  language  = {en}
}
@misc{TippkoetterMaurerPasteuretal.2010,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils and Maurer, S. and Pasteur, A. and Kampeis, P. and Ulber, Roland},
  title     = {Hochgradient-Magnetseparation von Fermentationsprodukten-FEM Simulation der Filtermatrix},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {82},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201050217},
  pages     = {1361},
  year      = {2010},
  abstract  = {Durch den Einsatz magnetisierbarer Partikel lassen sich Stoffwechselprodukte direkt und selektiv aus feststoffreichen Fermentationssuspensionen abtrennen. Im Gegensatz zu klassischen Adsorbermaterialien k{\"o}nnen magnetisierbare Partikel mit sehr geringen Durchmessern verwendet werden. Zur deren Abtrennung ist jedoch ein hoher Magnetfeldgradient notwendig. Dieser wird in der Regel durch in der Trennkammer bzw. dem Magnetfeld eingebrachte magnetisierbare Dr{\"a}hte realisiert. Bei der Auslegung der Drahtgitter ist ein Kompromiss zwischen Abtrennrate und Durchl{\"a}ssigkeit n{\"o}tig. Die Ausrichtung der Dr{\"a}hte in Relation zum Magnetfeld, deren Abstand sowie die geometrische Anordnung k{\"o}nnen hierbei variiert werden. Zum Verst{\"a}ndnis der Einfl{\"u}sse auf das sich ausbildende Magnetfeld und die Fluiddynamik wurden Simulationen mit der Finite-Elemente-Methode durchgef{\"u}hrt und experimentell {\"u}berpr{\"u}ft. Hierf{\"u}r wurden die Dr{\"a}hte unter Variation von Anzahl, Richtung und Anordnung in den Hochgradient-Magnetseparator eingebracht. Erste Verifizierungen der Simulationen zeigen, dass die in Magnetfeldrichtung ausgerichteten Dr{\"a}hte (x-Achse) {\"u}ber die geringste Partikelr{\"u}ckhaltef{\"a}higkeit verf{\"u}gen. Die Dr{\"a}hte der y- und z-Achse halten den gr{\"o}ßten Anteil der Magnetpartikel zur{\"u}ck, wobei die Dr{\"a}hte in y-Richtung den h{\"o}chsten Feldgradienten ausbilden. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass eine rhomboedrische Drahtanordnung der kubischen vorzuziehen ist.},
  language  = {de}
}
@misc{MoehringWulfhorstCapitainetal.2016,
  author    = {M{\"o}hring, S. and Wulfhorst, H. and Capitain, C. and Roth, J. and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Fractioning of lignocellulosic biomass: Scale-down and automation of thermal pretreatment for parameter optimization},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {88},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201650288},
  pages     = {1229},
  year      = {2016},
  abstract  = {In order to efficiently convert lignocellulose, it is often necessary to conduct a pretreatment. The biomass considered in this study typically comprises of agricultural and horticultural residues, as well as beechwood. A very environmentally friendly method, namely, fungal pretreatment using white-rot fungi, leads to an enhanced enzymatic hydrolysis. In contrast to other processes presented, the energy input is extremely low. However, the fungal growth on the lignocellulosic substrates takes several weeks at least in order to be effective. Thus, the reduction of chemicals and energy for thermal processing is a target of our current research. Liquid hot water (LHW) and solvent-based pretreatment (OrganoSolv) require more complex equipment, as they depend on high temperatures (160 - 180 °C) and enhanced pressure (up to 20 bar). However, they prove to be promising processes in regard to the fractioning of lignocellulose. For optimal lignin recovery the parameters differ from those established in cellulose extraction. A novel screening system scaled down to a reaction volume of 100 mL has been developed and successfully tested for this purpose.},
  language  = {en}
}
@misc{CapitainLukebaUlberetal.2018,
  author    = {Capitain, C. C. and Lukeba, L. and Ulber, Roland and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Biomimetische Klebstoffe aus Organosolv-Lignin},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {90},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201855076},
  pages     = {1167},
  year      = {2018},
  abstract  = {Aufgrund von EU-Regularien und Umweltinitiativen w{\"a}chst der Markt f{\"u}r nachhaltige und abbaubare Klebstoffe stetig. Organosolv (OS)-Lignin ist ein kommerziell wenig ertragreicher Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie. Durch das "Nachahmen" der Adh{\"a}sionseigenschaften mit strukturverwandten Muschel-Aminos{\"a}uren soll OS-Lignin in einen starkes, vollst{\"a}ndig biobasiertes Adh{\"a}siv umgewandelt werden. Funktionsweisend f{\"u}r die Adh{\"a}sion des Muschelklebstoffes ist die Catecholgruppe der Aminos{\"a}ure L-DOPA. Die laccase-katalysierte Polymerisationsreaktion von Lignin und L-DOPA ist schwierig zu kontrollieren, da L-DOPA eine Ringschlussreaktion eingeht. Stattdessen wurde eine zweistufige Reaktion mit einem Diamin als Ankermolek{\"u}l etabliert. Die Catecholgruppe, die im zweiten Schritt enzymatisch an das Lignin-Amin gebunden wird, kann durch Komplexbildung mit Fe(III)-Ionen sowohl zur Adh{\"a}sion als auch zur Koh{\"a}sion des Klebstoffes beitragen. Der Lignin-Catechol-Klebstoff ist frei von petrochemischen Chemikalien und biologisch abbaubar. In ersten Stirnzugversuchen konnte eine Haftkraft von 0,3 MPa erreicht werden.},
  language  = {de}
}
@misc{RossJonesTeumerCapitainetal.2018,
  author    = {Ross-Jones, J. and Teumer, T. and Capitain, C. and Tippk{\"o}tter, Nils and Krause, M. J. and Methner, F.-J. and R{\"a}dle, M.},
  title     = {Analytical methods for in-line characterization of beer haze},
  series = {Trends in Brewing},
  journal   = {Trends in Brewing},
  year      = {2018},
  abstract  = {In most beers, producers strive to minimize haze to maximize visual appeal. To detect the formation of particulates, a measurement system for sub-micron particles is required. Beer haze is naturally occurring, composed of protein or polyphenol particles; in their early stage of growth their size is smaller than 2 µm. Microscopy analysis is time and resource intensive; alternatively, backscattering is an inexpensive option for detecting particle sizes of interest.},
  language  = {en}
}
@misc{TippkoetterNeitmannSohlingetal.2009,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils and Neitmann, E. and Sohling, U. and Ruf, F. and Ulber, Roland},
  title     = {Anaerobe Produktion von ABE-L{\"o}sungsmitteln aus an Bleicherde adsorbiertem {\"O}l},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {81},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {8},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.200950075},
  pages     = {1217 -- 1218},
  year      = {2009},
  abstract  = {Mit Palm{\"o}l beladene Bleicherde wurde auf die Anwendbarkeit als Rohstoff zur Bildung von Aceton, Ethanol und Butanol (ABE) untersucht. Nach der Abtrennung des entf{\"a}rbten bzw. gebleichten {\"O}ls bestehen 20-40 \% (w/w) des Bleicherder{\"u}ckstands aus adsorbiertem {\"O}l. Somit stellt das Mineral einen wertvollen Rohstoff dar. Zur Produktion der L{\"o}sungsmittel wurde das gebundene {\"O}l hydrolysiert. Das freigesetzte Glycerin diente als Substrat einer nachfolgenden anaeroben Fermentation zu den ABE-L{\"o}sungsmitteln. Die Fermentationen wurden mit verschiedenen Clostridien-St{\"a}mmen durchgef{\"u}hrt, von denen einige lipolytische Aktivit{\"a}t aufweisen. Der {\"O}lgehalt der Bleicherde betrug 28 \% der Adsorbermasse. F{\"u}r die Hydrolyse wurden drei Ans{\"a}tze untersucht: 1. die direkte Fermentation des Adsorbers mit lipolytisch aktiven Clostridien, 2. der Einsatz von Lipasen und die Fermentation des resultierenden {\"U}berstands und 3. die Kofermentation mit einer lipolytisch aktiven Hefe. Jeder der drei Ans{\"a}tze f{\"u}hrte zu einerHydrolyse des {\"O}ls und Wachstum der Mikroorganismen. Der Einsatz von Lipasen resultierte in einer vollst{\"a}ndigen und der schnellsten Hydrolyse des {\"O}ls. Eine Glycerinkonzentration von 13,4 g/L konnte erreicht werden. Die anaerobe Fermentation der verschiedenen Clostridien auf Minimalmedien verlief erfolgreich. Der Vergleich der Fermentationen der Bleicherdehydrolysate zeigte, dass das Hydrolysat wachstumsinhibierende Substanzen enth{\"a}lt. Unter diesen Bedingungen konnte eine Ausbeute von Y P/S = 0,11 erzielt werden. Der Einsatz eines Ionenaustauschers zur Reinigung des Hydrolysats vor der Fermentation resultierte in einer Verbesserung des Wachstums},
  language  = {de}
}
@inproceedings{EngelThieringerTippkoetter2016,
  author    = {Engel, Mareike and Thieringer, Julia and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Linking bioprocess engineering and electrochemistry for sustainable biofuel production},
  series = {Young Researchers Symposium, YRS 2016. Proceedings},
  booktitle = {Young Researchers Symposium, YRS 2016. Proceedings},
  publisher = {Fraunhofer Verlag},
  address   = {Karlsruhe},
  pages     = {49 -- 53},
  year      = {2016},
  abstract  = {Electromicrobial engineering is an emerging, highly interdisciplinary research area linking bioprocesses with electrochemistry. In this work, microbial electrosynthesis (MES) of biobutanol is carried out during acetone-butanol-ethanol (ABE) fermentations with Clostridium acetobutylicum. A constant electric potential of -600mV (vs. Ag/AgCl) with simultaneous addition of the soluble redox mediator neutral red is used in order to study the electron transfer between the working electrode and the bacterial cells. The results show an earlier initiation of solvent production for all fermentations with applied potential compared to the conventional ABE fermentation. The f inal butanol concentration can be more than doubled by the application of a negative potential combined with addition of neutral red. Moreover a higher biofilm formation on the working electrode compared to control cultivations has been observed. In contrast to previous studies, our results also indicate that direct electron transfer (DET) might be possible with C. acetobutylicum. The presented results make microbial butanol production economically attractive and therefore support the development of sustainable production processes in the chemical industry aspired by the "Centre for resource-efficient chemistry and raw material change" as well as the the project "NanoKat" working on nanostructured catalysts in Kaiserslautern.},
  language  = {en}
}
@misc{TippkoetterPasteurUlber2012,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils and Pasteur, A. and Ulber, Roland},
  title     = {Magnetisch abtrennbare Gold-Nanopartikel zur katalytischen Zuckeroxidation},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {84},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {8},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201250393},
  pages     = {1328},
  year      = {2012},
  abstract  = {Glucose ist ein prim{\"a}res Zwischenprodukt der Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe, wie z. B. Cellulose. Die wertsteigernde Weiterverarbeitung des Monosaccharids erfolgt h{\"a}ufig in Form vonFermentationsprozessen, jedoch kann der Rohstoff auch f{\"u}r zahlreiche chemische Verarbeitungsstufen genutzt werden. Ein großtechnisch relevanter Prozess ist die Herstellung von Glucons{\"a}ure (GS), die u. a. als Nahrungsmittelzusatz (E 574) eingesetzt wird. Die Darstellung der S{\"a}ure erfolgt durch Oxidation von Glucose mit magnetisierbarem Gold-Nano-Katalysator. Die R{\"u}ckgewinnung des Katalysators aus der Reaktionsl{\"o}sung wurde unter Einwirkung eines Magnetfeldgradienten verwirklicht. Die Synthese der magnetischen Goldkatalysatoren (sowohl Tr{\"a}gerpartikel als auch Gold-Nanopartikel) wurde durch nass-chemische F{\"a}llungsreaktionen durchgef{\"u}hrt. Die Charakteristiken der neuen Materialen konnte durch Messungen des PCD-Potenzials, Laserbeugung und REM/EDX untersucht werden. So wurden u. a. Partikeldurchmesser von 25 lm und ein Goldgehaltvon 1,03 \% ermittelt. Weiterhin wurden f{\"u}r die Goldkatalysatoren optimale Reaktionsbedingungen f{\"u}r die Glucoseoxidation im geregelten R{\"u}hrkesselreaktor etabliert. Hierdurch konnten eine Produktselektivit{\"a}t von 100 \% und eine Wiederverwendbarkeit der Partikel {\"u}ber mindestens zehn Zyklen erreicht werden.},
  language  = {de}
}
@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}
}
@article{FrauenrathNiendorfKob2008,
  author    = {Frauenrath, Tobias and Niendorf, Thoralf and Kob, Malte},
  title     = {Acoustic method for synchronization of Magnetic Resonance Imaging (MRI)},
  series = {Acta Acustica},
  volume    = {94},
  journal   = {Acta Acustica},
  number    = {1},
  publisher = {Hirzel},
  address   = {Stuttgart},
  issn      = {1861-9959},
  doi       = {10.3813/AAA.918017},
  pages     = {148 -- 155},
  year      = {2008},
  abstract  = {Magnetic Resonance Imaging (MRI) of moving organs requires synchronization with physiological motion or flow, which dictate the viable window for data acquisition. To meet this challenge, this study proposes an acoustic gating device (ACG) that employs acquisition and processing of acoustic signals for synchronization while providing MRI compatibility, immunity to interferences with electro-magnetic and acoustic fields and suitability for MRI at high magnetic field strengths. The applicability and robustness of the acoustic gating approach is examined in a pilot study, where it substitutes conventional ECG-gating for cardiovascular MR. The merits and limitations of the ACG approach are discussed. Implications for MR imaging in the presence of physiological motion are considered including synchronization with other structure- or motion borne sounds.},
  language  = {en}
}
@inproceedings{EggertSchadeBroehletal.2024,
  author    = {Eggert, Mathias and Schade, Maximilian and Br{\"o}hl, Florian and Moriz, Alexander},
  title     = {Generating synthetic LiDAR point cloud data for object detection using the Unreal Game Engine},
  series = {Design Science Research for a Resilient Future (DESRIST 2024)},
  booktitle = {Design Science Research for a Resilient Future (DESRIST 2024)},
  editor    = {Mandviwalla, Munir and S{\"o}llner, Matthias and Tuunanen, Tuure},
  publisher = {Springer},
  address   = {Cham},
  isbn      = {978-3-031-61174-2 (Print)},
  doi       = {10.1007/978-3-031-61175-9_20},
  pages     = {295 -- 309},
  year      = {2024},
  abstract  = {Object detection based on artificial intelligence is ubiquitous in today's computer vision research and application. The training of the neural networks for object detection requires large and high-quality datasets. Besides datasets based on image data, datasets derived from point clouds offer several advantages. However, training datasets are sparse and their generation requires a lot of effort, especially in industrial domains. A solution to this issue offers the generation of synthetic point cloud data. Based on the design science research method, the work at hand proposes an approach and its instantiation for generating synthetic point cloud data based on the Unreal Engine. The point cloud quality is evaluated by comparing the synthetic cloud to a real-world point cloud. Within a practical example the applicability of the Unreal Game engine for synthetic point cloud generation could be successfully demonstrated.},
  language  = {de}
}
@misc{GraesslRenzHezeletal.2012,
  author    = {Gr{\"a}ßl, Andreas and Renz, Wolfgang and Hezel, Fabian and Frauenrath, Tobias and Pfeiffer, Harald and Hoffmann, Werner and Kellmann, Peter and Martin, Conrad and Niendorf, Thoralf},
  title     = {Design, evaluation and application of a modular 32 channel transmit/receive surface coil array for cardiac MRI at 7T},
  series = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  journal   = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  issn      = {1545-4428},
  year      = {2012},
  abstract  = {Cardiac MR (CMR) at ultrahigh (≥7.0 T) fields is regarded as one of the most challenging MRI applications. At 7.0 T image quality is not always exclusively defined by signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR). Detrimental effects bear the potential to spoil the signal-to-noise (SNR) and contrast-to-noise (CNR) benefits of cardiac MR (CMR) at 7.0 T. B₁⁺-inhomogeneities and signal voids represent the main challenges. Various pioneering coil concepts have been proposed to tackle these issues, enabling cardiac MRI at 7.0 T. This includes a trend towards an ever larger number of transmit and receive channels. This approach affords multi-dimensional B₁⁺ modulations to improve B₁⁺ shimming performance and to enhance RF efficiency. Also, parallel imaging benefits from a high number of receive channels enabling two-dimensional acceleration. Realizing the limitations of existing coil designs tailored for UHF CMR and recognizing the opportunities of a many element TX/RX channel architecture this work proposes a modular, two dimensional 32-channel transmit and receive array using loop elements and examines its efficacy for enhanced B¹+ homogeneity and improved parallel imaging performance.},
  language  = {en}
}
@misc{TkachenkovonKnobelsdorffBrenkenhoffKleindienstetal.2012,
  author    = {Tkachenko, Valeriy and von Knobelsdorff-Brenkenhoff, Florian and Kleindienst, Denise and Winter, Lukas and Rieger, Jan and Frauenrath, Tobias and Dieringer, Matthias A. and Santoro, Davide and Niendorf, Thoralf and Schulz-Menger, Jeanette},
  title     = {Cardiovasular MR at 7Tesla: assessment of the right ventricle},
  series = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  journal   = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  issn      = {1545-4428},
  year      = {2012},
  abstract  = {The assessment of the right ventricle (RV) is a challenge in today's cardiology, but of growing clinical impact regarding patient prognosis in different cardiac diseases. The detection and differentiation of small wall motion abnormalities may help to enhance the differentiation of cardiomyopathies including Arrhythmogenic Rightventricular Cardiomyopathy. Cardiovascular magnetic resonance (CMR) at 1.5T is the accepted gold standard for RV quantification. The higher spatial resolution achievable at ultrahigh field strength (UHF) offers the potential to gain new insights into the structure and function of the RV. To approach this goal accurate RV chamber quantification at 7T has to be proven. Consequently this study examines the feasibility of assessment of RV dimensions and function at 7T using improved spatial resolution enabled by the intrinsic sensitivity gain of UHF CMR. For this purpose, a dedicated 16 channel TX/RX RF coil array is used together with 2D CINE fast gradient echo (FGRE) imaging. For comparison RV chamber quantification is conducted at 1.5T using a SSFP based state of the art clinical protocol.},
  language  = {en}
}
@misc{FrauenrathFuchsHezeletal.2012,
  author    = {Frauenrath, Tobias and Fuchs, Katharina and Hezel, Fabian and Dieringer, Matthias A. and Rieger, Jan and Niendorf, Thoralf},
  title     = {Improved cardiac triggering by combining multiple physiological signals: a cardiac MR feasibility study at 7.0 T},
  series = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  journal   = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  issn      = {1545-4428},
  year      = {2012},
  abstract  = {In current clinical cardiovascular MR (CMR) practice cardiac motion is commonly dealt with using ECG based synchronization. However, ECG is corrupted by magneto-hydrodynamic (MHD) effects in magnetic fields. This leads to artifacts in the ECG trace and evokes severe T-wave elevations, which might be misinterpreted as R-waves resulting in erroneous triggering. At (ultra)high field strengths, the propensity of ECG recordings to MHD effects is further pronounced. Pulse oximetry (POX) being inherently sensitive to blood oxygenation provides an alternative approach for cardiac gating. However, due to the travel time of the blood the peak of maximum oxygenation and hence the trigger is delayed by approx. 300 ms with respect to the ECG's R-wave. Also the peak of maximum oxygenation shows a jitter of up to 65 ms. Alternative triggering approaches include acoustic cardiac triggering (ACT). In current clinical practice cardiac gating / triggering commonly relies on using single physiological signals only. Realizing this limitation this study proposes a combined triggering approach which exploits multiple physiological signals including ECG, POX or ACT to track cardiac activity. The feasibility of the coupled approach is examined for LV function assessment at 7.0 T. For this purpose, breath-held 2D-CINE imaging in conjunction with cardiac synchronization was performed paralleled by real time logging of physiological waveforms to track (mis)synchronization between the cardiac cycle and data acquisition. Combinations of the ECG, POX and ACT signals were evaluated and processed in real time to facilitate reliable trigger information.},
  language  = {en}
}
@misc{FrauenrathPfeifferHezeletal.2012,
  author    = {Frauenrath, Tobias and Pfeiffer, Harald and Hezel, Fabian and Dieringer, Matthias A. and Winter, Lukas and Gr{\"a}ßl, Andreas and Santoro, Davide and {\"O}zerdem, Celal and Renz, Wolfgang and Greiser, Andreas and Niendorf, Thoralf},
  title     = {Lessons learned from cardiac MRI at 7.0 T: LV function assessment at 3.0 T using local multi-channel transceiver coil arrays},
  series = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  journal   = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  issn      = {1545-4428},
  year      = {2012},
  abstract  = {Cardiac MR (CMR) is of proven clinical value but also an area of vigorous ongoing research since image quality is not always exclusively defined by signal-to-noise ratio (SNR) and contrast-to-noise ratio (CNR). Recent developments of CMR at 7.0 T have been driven by pioneering explorations into novel multichannel transmit and receive coil array technology to tackle the challenges B1+-field inhomogeneities, to offset specific-absorption rate (SAR) constraints and to reduce banding artifacts in SSFP imaging. For this study, recognition of the benefits and performance of local surface Tx/Rx-array structures recently established at 7.0 T inspired migration to 3.0 T, where RF inhomogeneities and SAR limitations encountered in routine clinical CMR, though somewhat reduced versus the 7.0 T situation, remain significant. For all these reasons, this study was designed to build and examine the feasibility of a local four channel Tx/Rx cardiac coil array for anatomical and functional cardiac imaging at 3.0 T. For comparison, a homebuilt 4 channel Rx cardiac coil array exhibiting the same geometry as the Tx/Rx coil and a Rx surface coil array were used.},
  language  = {en}
}
@misc{LindelGreiserWaxmanetal.2012,
  author    = {Lindel, Tomasz Dawid and Greiser, Andreas and Waxman, Patrick and Dietterle, Martin and Seifert, Frank and Fontius, Ulrich and Renz, Wolfgang and Dieringer, Matthias A. and Frauenrath, Tobias and Schulz-Menger, Jeanette and Niendorf, Thoralf and Ittermann, Bernd},
  title     = {Cardiac CINE MRI at 7 T using a transmit array},
  series = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  journal   = {2012 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  issn      = {1545-4428},
  year      = {2012},
  abstract  = {With its need for high SNR and short acquisition times, Cardiac MRI (CMR) is an intriguing target application for ultrahigh field MRI. Due to the sheer size of the upper torso, however, the known RF issues of 7T MRI are also most prominent in CMR. Recent years brought substantial progress but the full potential of the ultrahigh field for CMR is yet to be exploited. Parallel transmission (pTx) is a promising approach in this context and several groups have already reported B1 shimming for 7T CMR. In such a static pTx application amplitudes and phases of all Tx channels are adjusted individually but otherwise imaging techniques established in current clinical practice 1.5 T and 3 T are applied. More advanced forms of pTx as spatially selective excitation (SSE) using Transmit SENSE promise additional benefits like faster imaging with reduced fields of view or improved SAR control. SSE requires the full dynamic capabilities of pTx, however, and for the majority of today's implemented pTx hardware the internal synchronization of the Tx array does not easily permit external triggering as needed for CMR. Here we report a software solution to this problem and demonstrate the feasibility of CINE CMR at 7 T using a Tx array.},
  language  = {en}
}
@misc{WaicziesKuehneWinteretal.2013,
  author    = {Waiczies, Helmar and K{\"u}hne, Andr{\´e} and Winter, Lukas and Frauenrath, Tobias and Hoffmann, Werner and Ittermann, Bernd and Waiczies, Sonia and Niendorf, Thoralf},
  title     = {Towards theranostics of rheumatoid arthritis: 1H/19F imaging of non-steroidal anti-inflammatory drugs in hand and wrist at 7 Tesla},
  series = {2013 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  journal   = {2013 ISMRM Annual Meeting Proceedings},
  issn      = {1545-4428},
  year      = {2013},
  abstract  = {We have developed a double-tuned ¹H/¹⁹F birdcage resonator dedicated for hand and wrist imaging at 7 T to locally image non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID) such as 2-{[3-(Trifluoromethyl) phenyl]amino}benzoic acid. The preliminary in vivo images acquired by the double-tuned ¹H/¹⁹F birdcage resonator demonstrate the feasibility for ¹H/¹⁹F hand- and wrist-imaging at 7 T. While the diagnostic quality of the coil needs to be assessed in patients with inflammatory rheumatoid disease, first ¹⁹F images of the NSAID are encouraging, and point towards the prospect of applying ¹⁹F-MRI to visualize and quantify the concentration of therapeutically-active compound at the sites of inflammation.},
  language  = {en}
}