Alternativ zur Bereitstellung der Nährmedien in der kontinuierlichen Phase können die Nährmedien auf oder in den Aufwuchskörpern lokal zur Verfügung gestellt werden. Auf der Oberfläche der Trägerkörper besteht die Möglichkeit, die Nährmedien in Form von Depots zu fixieren. Diese Depots können beispielsweise aus einem wasserlöslichen Polymer mit den entsprechenden Nährmedien bestehen. Appliziert werden diese Depots beispielsweise durch eine Schmelzeverdüsung auf eine Schüttung der Aufwuchskörper. Bestehen die Aufwuchskörper aus einem porösen Material (Kooperation mit AK Wahl), so kann das wässrige Nährmedium im Innern der Aufwuchskörper eingelagert werden. Die Nährstofffreisetzung kann über die Porengrößenverteilung bzw. die Diffusionsgeschwindigkeit oder die Auflösegeschwindigkeit des Polymers gesteuert werden. Die Nährmedien selbst können als homogene Lösung, Suspension oder Suspoemulsion vorliegen. Abhängig von der Art der Nährmedien ist ein Product Design hinsichtlich der Zusammensetzung der Formulierung der Nährmedien und der Applikationstechnik auf die Aufwuchskörper erforderlich. Das Aufwuchsverhalten selbst soll durch computertomographische Aufnahmen (Micro CT) der Aufwuchskörper abgebildet und dreidimensional ausgewertet werden. Dafür werden einzelne Aufwuchskörper oder eine Schüttung dieser Körper analysiert. Diese Analysen stellen jeweils eine Momentaufnahme dar; der zeitliche Verlauf des Aufwuchsverhaltens ergibt sich aus mehreren Analysen über den gesamten Prozessverlauf (Kooperation mit AKs Kampeis, Muffler, Ulber). Mit diesen Daten besteht die Grundlage für eine Modellierung des Aufwuchsverhaltens in Abhängigkeit von den System- und Prozessparametern. Das Anhaftungsverhalten der Biomasse an den Aufwuchskörpern durch Adhäsion oder eine formschlüssige Verbindung mit der porösen Oberfläche wird in einem Rheometer durch das Aufprägen definierter Schergradienten untersucht. Sind die Scherkräfte größer als die Bindungskräfte der Biomasse an den Aufwuchskörper, so wird sich die Biomasse ablösen. Über die Verteilung der Ablöserate der Biomasse in Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit kann auf die mittlere Bindungskraft an der jeweiligen Oberflächenstruktur geschlossen werden (Kooperation mit AK Wahl).

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