@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}
}
@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}
}
@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{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}
}
@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{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{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{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{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{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}
}