@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}
}
@misc{StaubTippkoetterSucketal.2010,
  author    = {Staub, C. and Tippk{\"o}tter, Nils and Suck, K. and Sohling, U. and Ulber, Roland},
  title     = {Chromatographische Aufarbeitung von Molkekonzentrat mittels mineralischer Granulate},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {82},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201050322},
  pages     = {1588 -- 1589},
  year      = {2010},
  abstract  = {Molke f{\"a}llt im Rahmen der K{\"a}seherstellung allein in Deutschland in Mengen von {\"u}ber 11 Mio. Tonnen j{\"a}hrlich an. Dieses Nebenprodukt wurde trotz seines Reichtums an Milchzucker und Proteinen lange Zeit kaum industriell weiterverarbeitet und stellte ein bedeutendes Problem bei der Abwasserreinigung dar. Derzeit kommen meist kosten- und reinigungsintensive Membranfiltrationsverfahren bei der Auftrennung von Molke in ihre Hauptkomponenten Lactose und Molkenprotein zum Einsatz. Die Produkte finden vorwiegend in der Nahrungsmittelindustrie Anwendung als S{\"u}ßungsmittel, Proteinzusatz oder Texturbildner. Die Mehrheit des Proteins wird dabei als Konzentrat bzw. Proteinpulver verarbeitet. Wegen der antibakteriellen, antiviralen und weiteren wertvollen physiologischen Eigenschaften der Molkeproteine stellt eine weitere Aufreinigung der einzelnen Molkeproteine f{\"u}r die pharmazeutische Industrie einen naheliegenden zus{\"a}tzlichen Wertsch{\"o}pfungsschritt dar. In Kooperation mit der S{\"u}d Chemie AG wurde damit begonnen, ein Verfahren zu entwickeln, das kosteng{\"u}nstige mineralische Adsorbentien verwendet. Bisher konnte die Abtrennung von Lactose von den Molkenproteinen aus verd{\"u}nntem Molkekonzentrat in einem Verfahrensschritt ohne Vorbehandlung des Rohstoffs erfolgreich realisiert werden. Aktuelle Arbeiten besch{\"a}ftigen sich mit der Verbesserung der Proteinbindekapazit{\"a}tund chromatographischen Proteinauftrennung sowie dem Upscaling zum direkten Einsatz von Molkekonzentrat ohne Vorverd{\"u}nnung.},
  language  = {de}
}
@misc{TippkoetterZhangPothetal.2010,
  author    = {Tippk{\"o}tter, Nils and Zhang, M. and Poth, S. and Ulber, Roland},
  title     = {Enzymatische Lignindegradierung unter Einsatz eines Optimierungsalgorithmus},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {82},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201050707},
  pages     = {1601 -- 1602},
  year      = {2010},
  abstract  = {Lignine bestehen aus einem hochgradig vernetzten Polymer phenolischer Grundeinheiten. Diese Verbindungen sind eine Quelle vielversprechender chemischer Grundbausteine. Auch die enzymatische Modifikation der Materialeigenschaften des Lignins ist f{\"u}r dessen Anwendung von Interesse. Aufgrund der verschiedenen Bindungstypen im Lignin ist eine Auftrennung mit nur einem Enzym unwahrscheinlich. Vielmehr sind verschiedene mediatorgest{\"u}tzte Reaktionen notwendig. Pilze, wie z.B. T. versicolor, nutzen Enzymkombinationen zum Aufschluss des Lignins. Hierbei kommen Laccase, Ligninperoxidase und Manganperoxidase zum Einsatz. Die optimale Kombination der Enzyme und ihrer Mediatoren bzw. Stabilisatoren ist Ziel der Untersuchungen. Aufgrund der großen Parameteranzahl wurde ein genetischer Algorithmus eingesetzt. Als Versuchsparameter wurden gew{\"a}hlt: die Verh{\"a}ltnisse der Enzyme, Ligninmasse, Konzentrationen an Eisen-, Mangan-, Oxalat-Ionen, ABTS, Violurs{\"a}ure und H₂O₂. Somit werden elf Parameter simultan optimiert. Als Algorithmus wurde ein Programm mit variabler Genkodierung entwickelt. Die Umsetzung des Lignins wird dabei {\"u}ber den verfolgt. Zurzeit ist ein enzymatischer Umsatz von 12\% m{\"o}glich. Als Referenz wurde eine chemische Lignindegradierung mit einem Umsatzvon 37\% etabliert. Die sechs Generationen des Algorithmus zeigen eine Kongruenz der Enzymkonzentrationen von LiP, MnP und VeP, w{\"a}hrend Laccase keinen Einfluss hat. Des Weiteren beeinflussen die Konzentrationen von Mangan und Oxalat die Umsetzung, w{\"a}hrend die Variation von ABTS- und H₂O₂ nur eine geringe Auswirkung hat.},
  language  = {de}
}
@misc{PasteurLudwigTippkoetteretal.2010,
  author    = {Pasteur, A. and Ludwig, B. and Tippk{\"o}tter, Nils and Diller, R. and Kampeis, P. and Ulber, Roland},
  title     = {Aufarbeitung von β-Lactamantibiotika mittels selektiver, magnetischer Adsorbermaterialien},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {82},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  doi       = {10.1002/cite.201050270},
  pages     = {1587},
  year      = {2010},
  abstract  = {b-Lactame geh{\"o}ren zu den wirkungsvollsten Antibiotika, jedoch lassen sich viele nur schwierig fermentativ erzeugen. Ein Problem bei der fermentativen Produktion ist die Hydrolyse des Lactamrings im w{\"a}ssrigen Milieu. Das Ziel des von der DBU gef{\"o}rderten Projekts ist die selektive In-situ-Adsorption der b-Lactamantibiotika unter anschließender magnetischer Separation. Durch die Isolation im Hochgradientenmagnetseparator (HGMS) ist eine Fest-fest-fl{\"u}ssig-Trennung und somit ein erheblicher Zeitgewinn im Downstreamprozess m{\"o}glich. Zus{\"a}tzlich kommt es zur Einsparung an L{\"o}sungsmittel und Energie, was neben Reduzierung der Antibiotikahydrolyse auch in {\"o}kologischer Hinsicht einen interessanten Aspekt darstellt. Als Tr{\"a}germaterial f{\"u}r die Adsorbermatrix werden magnetisierbare Eisenoxidpartikel eingesetzt, die in einer Silikamatrix eingebettet sind. Diese Adsorber sollen auf Selektivit{\"a}t in Wasser und verschiedenen Medien getestet werden. Zus{\"a}tzlich werden die Abbauprodukte des b-Lactams analysiert, um eine Aussage {\"u}ber die Stabilisierung des Antibiotikums durch die selektiven Adsorber treffen zu k{\"o}nnen. Diese Ergebnisse werden mit kommerziell erh{\"a}ltlichen Adsorbern verglichen. Die Aufreinigung der Antibiotika soll direkt aus der Fermentationsbr{\"u}he erfolgen. Um die Trennung der magnetischen, selektiven Adsorber von der Biomasse zu gew{\"a}hrleisten, soll der HGMS in die Fermentation integriert werden. Das filament{\"o}se Wachstum des Mikroorganismus erfordert eine Neuauslegung der Filtermatrix.},
  language  = {de}
}
@misc{PothMonzonTippkoetteretal.2010,
  author    = {Poth, S. and Monzon, M. and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland},
  title     = {Lignocellulose-Bioraffinerie: Simultane Verzuckerung und Fermentation},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {82},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  doi       = {10.1002/cite.201050360},
  pages     = {1568},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die am h{\"a}ufigsten genutzten Rohstoffe f{\"u}r die Produktion von Treibstoffen und Chemikalien sind fossilen Ursprungs. Da diese limitiert sind, werden im Hinblick auf die Nachhaltigkeit alternative, erneuerbare Rohstoffquellen intensiv untersucht. Vielversprechend in diesem Kontext sind die in Lignocellulose enthaltenen Zucker, die beispielsweise zur Produktion von Ethanol genutzt werden k{\"o}nnen. In der Regel sind f{\"u}r eine Lig-nocellulose-Bioraffinerie mehrere Prozessschritte notwendig: Vorbehandlung, Verzuckerung und Fermentation. Um diesen Prozess einfacher zu gestalten, ist es m{\"o}glich, die Verzuckerung und die Fermentation in einem Schritt durchzuf{\"u}hren (SSF). Als Substrat wird hier Cellulose-Faserstoff verwendet, der durch das Organosolv-Verfahren aufgeschlossen wurde. Die Hydrolyse erfolgt mit kommerziell erh{\"a}ltlichen Enzymen und f{\"u}r die Fermentation zu Ethanol werden zwei Hefen verwendet. Beim SSF-Verfahren konnte, im Vergleich zur entkoppelten Verfahrensweise, trotz bestehender Unterschiede in den Temperatur-Optima von Enzymen und Hefen eine Steigerung in der Ethanol-Ausbeute von 0,15 auf 0,2 gg⁻¹ beobachtet werden. Um wirtschaftliche Ausbeuten und Konzentrationen des Produkts erzielen zu k{\"o}nnen, ist es notwendig den Prozess weiter zu optimieren. Im Einzelfall muss {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob diese Verfahrensweise auch f{\"u}r die Produktion anderer interessanter Stoffe (wie Itacons{\"a}ure, Bernsteins{\"a}ure) geeignet ist.},
  language  = {de}
}
@misc{KuthanAlKaidyTippkoetter2016,
  author    = {Kuthan, K. and Al-Kaidy, H. and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Tropfenbasierte Enzymreaktionen auf Glasoberfl{\"a}chen im μL-Maßstab mit ortsaufgel{\"o}ster pL-Dosierung der Reaktanden},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {88},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  doi       = {10.1002/cite.201650117},
  pages     = {1336 -- 1337},
  year      = {2016},
  abstract  = {Mit der Entwicklung w{\"a}ssriger Tropfen, die mit einer sch{\"u}tzenden H{\"u}lle magnetisierbarer, hydrophober Partikel umgeben sind, ergeben sich neue M{\"o}glichkeiten im Bereich der Mikrofluidik. So k{\"o}nnen die Tropfen als fl{\"u}ssige Mikroreaktoren eingesetzt werden. Der w{\"a}ssrige Kern dieser Mikroreaktoren besteht aus einer Substratl{\"o}sung f{\"u}r enzymatische Umsetzungen. Durch Bewegen der Mikroreaktoren k{\"o}nnen diese {\"u}ber immobilisierten Enzymen positioniert werden, um so einen enzymatischen Umsatz innerhalb der Mikroreaktoren zu realisieren. Hierf{\"u}r wurde eine neue Mikroreaktorplattform-Technologie etabliert. Die Mikroreaktoren k{\"o}nnen aufgrund ihrer magnetisierbaren H{\"u}llenpartikel {\"u}ber elektromagnetische Spulen bewegt werden. Die Bewegung erfolgt dabei mit einer automatisierten Aktuatorplattform, bestehend aus einer 3x3 Doppelspulenmatrix mit Magnetkernen. Als modellhaftes Reaktionssystem wird eine Enzymkaskade eingesetzt, die sich aus einer b-Glucosidase, Glucose-Oxidase und Meerrettichperoxidase zusammensetzt. Prim{\"a}r untersuchte Substrate sind Fluorescein-di-b-D-glucopyranoside, und 1-(3,7-Dihydroxy-10H-phenoxazin-10-yl)-ethanon, bei deren Umsatz fluoreszierende Produkte entstehen.},
  language  = {de}
}
@misc{RothTippkoetter2016,
  author    = {Roth, J. and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {New Approach for Enzymatic Hydrolysis of Lignocellulose with Selective Diffusion Separation of the Monosaccharide Products},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {88},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201650301},
  pages     = {1237},
  year      = {2016},
  abstract  = {Enzymatic hydrolysis of lignocellulosic material plays an important role in the classical biorefinery approach. Apart from the pretreatment of the raw material, hydrolysis is the basis for the conversion of the cellulose and hemicellulose fraction into fermentable sugars. After hydrolysis, usually a solid-liquid separation takes place, in order to separate the residual plant material from the sugar-rich fraction, which can be subsequently used in a fermentation step. In order to factor out the separation step, the usage of in alginate immobilized crude cellulose fiber beads (CFBs) were evaluated. Pretreated cellulose fibers are incorporated in an alginate matrix together with the relevant enzymes. In doing so, sugars diffuse trough the alginate matrix, allowing a simplified delivery into the surrounding fluid. This again reduces product inhibition of the glucose on the enzyme catalysts. By means of standardized bead production the hydrolysis in lab scale was possible. First results show that liberation of glucose and xylose is possible, allowing a maximum total sugar yield of 75 \%.},
  language  = {en}
}
@misc{HeringUlberTippkoetter2016,
  author    = {Hering, T. and Ulber, Roland and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Antimikrobielle Oberfl{\"a}chenmodifikation durch Mikropartikel},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {88},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  doi       = {10.1002/cite.201650084},
  pages     = {1302},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die Ausbildung von Biofilmen in technischen Anlagen, wie z. B. K{\"u}hlkreisl{\"a}ufen, Wasseraufbereitungssystemen und Bioreaktoren, f{\"u}hren zu Materialsch{\"a}den (Biofouling) und stark erh{\"o}htem Energieaufwand. Im Rahmen der aktuellen Forschungsarbeiten erfolgen aktive sowie passive Bio-Modifikationen auf funktionalisierten magnetischen Mikropartikelober-fl{\"a}chen. Um die verschiedenen funktionalisierten magnetischen Mikropartikel zu analysieren und ihre antimikrobielle Wirkung zu testen, wird der Einsatz einer 3D-gedruckten, magnetischen Plattform f{\"u}r ein Fluoreszenz-basiertes Screening-System untersucht. F{\"u}r den Oberfl{\"a}chenschutz wurden verschiedene, antimikrobiell funktionalisierte Partikelkombinationen mit dem Mikroorganismus Escherichia coli GFPmut2 in Bezug auf aktiven Oberfl{\"a}chenschutz verglichen. Um die antimikrobielle Oberfl{\"a}cheneffekte von synergistischen Kombinationen unterschiedlich funktionalisierter Partikel zu bestimmen, werden Oberfl{\"a}chen einem Magnetfeld ausgesetzt, das die Mikropartikel als definierte Schicht auf ihnen zur{\"u}ck h{\"a}lt. Diese modifizierten Oberfl{\"a}chen k{\"o}nnen sowohl durch Fluoreszenzspektroskopie als auch -mikroskopie analysiert werden.},
  language  = {de}
}
@misc{WulfhorstMerseburgTippkoetter2016,
  author    = {Wulfhorst, H. and Merseburg, J. and Tippk{\"o}tter, Nils},
  title     = {Batteriekomponenten aus nachwachsenden Rohstoffen},
  series = {Chemie Ingenieur Technik},
  volume    = {88},
  journal   = {Chemie Ingenieur Technik},
  number    = {9},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {0009-286X},
  doi       = {10.1002/cite.201650333},
  pages     = {1234 -- 1235},
  year      = {2016},
  abstract  = {In diesem Beitrag geht es um die Integration von Stoffstr{\"o}men einer Lignocellulose-Bioraffinerie in Verfahren zur Batterieherstellung. Pflanzliche Reststoffe aus der Biokraftstoffherstellung wie Lignin sollen zur Herstellung neuer Batteriematerialien verwendet werden. Hierbei wird das Lignin als Matrix f{\"u}r die vorgraphitischen C-haltigen Einlagerungsverbindungen in den Elektroden genutzt. Die Si-C-Komposite werden durch das Einbetten von Si in eine Ligninmatrix mit anschließender Carbonisierung hergestellt. Das Lignin hierf{\"u}r wird durch die sequentielle hydrothermale Vorbehandlung von Buchenholz bei variablen Bedingungen gewonnen und mit Si-Nanopartikel sowie als Referenz ohne Si-Nanopartikel gef{\"a}llt. Die Ergebnisse zeigen, dass die sequenzielle Vorbehandlung h{\"o}here Ausbeuten im Vergleich zum LHW- oder Organosolv-Aufschluss liefert. Um eine Anode herzustellen, wurde das resultierende Si-C-Kompositmaterial carbonisiert, auf einen Stromsammler aufgetragen und elektro-chemisch charakterisiert. Der Einfluss der Vorbehandlungsschritte auf den Herstellungsprozess und die {\"o}konomische Bewertung des untersuchten Bioraffinerie-Prozesses wurde mithilfe eines Stoffstrommodells analysiert.},
  language  = {de}
}
@article{MuesgenanntKoersMcNeilRadchenkoetal.2023,
  author    = {Mues genannt Koers, Lucas and McNeil, S. W. and Radchenko, V. and Paulßen, Elisabeth and Hoehr, Cornelia},
  title     = {Production of Co-58m in a siphon-style liquid target on a medical cyclotron},
  volume    = {195},
  number    = {Art. 110734},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Amsterdam},
  issn      = {0969-8043},
  doi       = {10.1016/j.apradiso.2023.110734},
  year      = {2023},
  abstract  = {We present the production of 58mCo on a small, 13 MeV medical cyclotron utilizing a siphon style liquid target system. Different concentrated iron(III)-nitrate solutions of natural isotopic distribution were irradiated at varying initial pressures and subsequently separated by solid phase extraction chromatography. The radio cobalt (58m/gCo and 56Co) was successfully produced with saturation activities of (0.35 ± 0.03) MBq μA-1 for 58mCo with a separation recovery of (75 ± 2) \% of cobalt after one separation step utilizing LN-resin.},
  language  = {en}
}