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Forschung

AP 2 (TV1) Anreicherung cellolulytischer halophiler Mikroorganismen mittels eines Leckwerks (Gradierwerks) Sequence Laboratories Göttingen GmbH (“SeqLab”)


Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die Stroh abbauen, zu untersuchen. Die Mikroorganismen sollen dabei mittels eines Gradierwerkes angereichert werden, weil sich dadurch die Wahrscheinlichkeit erhöht, Cellulasegene zu finden. Gradierwerke wurden bereits im Mittelalter eingesetzt, um den Gehalt der zu siedenden Sole zu steigern. Dabei wurde die Sole über Holzbalkenkonstruktionen, die Stroh enthielten, geleitet. Dieser Vorgang des „Leckens“ wurde oftmals wiederholt. Die Sole tropfte in einen Behälter und verdunstete dabei, so dass sich die Sole konzentrierte. Es stellte sich heraus, dass bei diesem Vorgang das Stroh relativ schnell zu faulen begann. Aus diesem Grunde wurde das Stroh später durch Schwarzdorn ersetzt.

Direkt neben dem großen  historischen Gradierwerk in Bad-Sooden-Allendorf wurde ein kleines Forschungsgradierwerk, ein Mini-Gradierwerk (MGW) errichtet. In diesem MGW wurden  über drei Jahre halophile Mikroorganismen angereichert, die am Abbau von Getreidestroh beteiligt sind. Dazu wurde das MGW im Jahr 2014 mit Weizenstroh, in 2015 mit Roggenstroh und 2016 mit Haferstroh aus strengem biologischem Anbau bestückt (Biolandhof Trube & Reulein GbR, Landstraße 20, 37242 Bad-Sooden-Allendorf). Das MGW wurde mit der gleichen Sole gefüllt und berieselt, die über das große Gradierwerk geleitet wurde. Die Anfangskonzentration der Sole in den Monaten Februar und März betrug 12 %.  Ein Mitarbeiter der Firma Seqlab hat in dem gesamten dreijährigen Forschungszeitraum das MGW gewartet, Testproben genommen und die Konzentration der Sole auf 12 bis 25 % eingestellt bzw. die Berieselungsanalage gereinigt. Für die Berieselung des MGW wurde eine 300 Watt Schmutzwasserpumpe der Firma Gardena (Förderhöhe 5 m) verwendet.

 
Gradierwerk der Stadt Bad-Sooden-Allendorf (Länge 140 m, Höhe 12 m), Holzkonstruktion mit Schwarzdornfüllung


Der Rohbau des MGW erfolgte vollständig ohne die Verwendung von Metall, um einer möglichen Korrosion während des Betriebes vorzubeugen. Das Getreidestroh wurde in fest gepresster Ballenform quaderförmig auf beiden Seiten der Holzkonstruktion in mehreren Lagen aufgeschichtet. Insgesamt bestand eine Füllung aus 500 Kg Stroh. Der Boden des MGW wurde mit wasserfestem GFK ausgelegt. Es gab eine Vertiefung als Einlage für die Aufstellung der Pumpe. Im Dach wurden zwei Berieselungströge eingezogen, aus denen auf beiden Seiten über einen Überlauf Sole auf die aufgeschichteten Strohballen geleitet wurde. Hierfür wurde die Pumpe über 24 h gepulst betrieben, um genügend Sole in die 4 m hohen Tröge zu pumpen. Während des Pumpbetriebes war eine ständige Wartung notwendig, weil Laub von Bäumen und abgelöstes Stroh die Pumpe und die Schlauchführungen verstopfen konnten.



Rohbau der Holzkonstruktion des MGW mit einem Testballen aus Weizenstroh, direkt neben dem großen Gradierwerk




Frisches Weizenstroh nach 4 Wochen Behandlung mit 12 %- iger Sole




MGW gefüllt mit Weizenstroh im Betriebszustand mit einem Dach aus GFK, um das Auswaschen durch Regenwasser zu vermeiden.

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