19.05.2026

Vom Haustier der Verfahrenstechnikermint:pink im Bioprozesslabor der TUHH

Schutzbrille auf, Kittel an, ab hier wird es ernst, signalisieren die Hinweisschilder. 13 mint:pink-Teilnehmerinnen können förmlich spüren, wie hinter der Labortür echte Forschung beginnt. Im Halbkreis stehen die Lohbrügger Gymnasiastinnen um verkabelte Bioreaktoren und summende Messtechnik, nehmen das stetige Piepsen der Sensoren wahr – es ist, als wolle das Labor mitreden. „Wir können hier vier Bioreaktoren unter verschiedenen Bedingungen parallel betreiben“, erklärt Doktorandin Jule. Sie ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik an der TUHH und präsentiert den Schülerinnen zwei Bakterienkulturen im Bioreaktor. Temperatur, pH-Wert, Begasung, alles werde gesteuert und überwacht. Parameter, die helfen Bioprozesse besser zu verstehen und diese anschließend zu optimieren. Das erklärte Ziel: Die Produktion von Stoffen etwa für die Lebensmittel-Industrie oder den medizinischen Sektor mit Hilfe von Mikroorganismen vom kleinen Versuchsbioreaktor in den industriellen Maßstab zu bringen und das möglichst effizient.

Millionen Nachkommen über Nacht

„Da sind Escherichia coli-Bakterien drin, also eigentlich Darmbakterien“, sagt Jule und zeigt auf die zwei Glasbehälter. Ob der Kontakt damit gesundheitsschädlich sei, will Nura wissen. Die Biotechnologin beschwichtigt: „Das ist hier ein S1-Labor, hier ist nichts pathogen.“ S1 steht in diesem Fall für die niedrigste Gefahrenstufe in gentechnischen Anlagen und E. coli für eines der besterforschten Bakterien der Welt. Es kann leicht genetisch verändert werden, verdoppelt sich unter optimalen Wachstumsbedingungen alle zwanzig Minuten und ist für Forschung- und industrielle Zwecke daher bestens geeignet. Doktorandin Jule deutet auf die beiden arbeitenden Bioreaktoren: „Das sind zwar unterschiedliche Stämme drin, aber sie wachsen im gleichen Medium“. Die eine Kultur ist gerade erste zwei Stunden alt und noch relativ klar, die andere genießt schon seit 24 Stunden die Sauerstoffversorgung und wohlige 37 Grad Wärme im Bioreaktor und ist zu einer milchigen Suspension gewachsen. „Man sieht den Unterschied mit bloßem Auge, das ist cool“, findet Nura.

Die Kunst des sterilen Arbeitens

Ein weiterer Arbeitsschritt ist die Wachstumskontrolle im Photometer. Zur Vorbereitung soll der Bakterienkultur eine Probe entnommen werden. „Hat jemand Interesse...“, setzt Doktorand Niklas an und muss seine Frage nicht zu Ende bringen, weil sofort Hände der Schülerinnen hochgehen. „Du warst die Schnellste“, sagt Niklas zu Carla und führt auch alle anderen in die Kunst des sterilen Arbeitens ein – Einweghandschuhe an und hochprozentigen Alkohol selbst auf die Verpackung der Spritzen: „Bakterien sind auf allen Oberflächen, vor allem auf unserer Haut und dürfen nicht in den Bioreaktor gelangen“, erklärt Niklas. Die Probeentnahme über ein dafür vorgesehenes Röhrchen am Bioreaktor meistert Carla mit ruhiger Hand. „Ich habe das noch nie gemacht, ich würde gern mehr experimentell arbeiten“, sagt die Schülerin begeistert.

Kleine Zelle mit großer Wirkung

Optische Dichte messen, Kulturen im Schüttelkolben mit Sauerstoff versorgen, stäbchenförmige Bakterien bei der schnellen Fortbewegung beobachten – all das geht in der Bioprozesstechnik und dient dem höheren Ziel, wie Oberingenieurin Barbara Kippel verdeutlicht: „Wir wollen große Herausforderungen durch biologische Systeme lösen.“ Ein Beispiel war ihre eigene Doktorarbeit über Enzyme, die aus Roggenstroh-Abfällen Bioethanol herstellte. Dieses kommt als nachhaltiger Rohstoff in der Industrie oder als grüne Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen zum Einsatz. Als weiteres Beispiel führt die Biologin die Gewinnung von Insulin zur Diabetes-Behandlung durch genetisch manipulierte E. coli Bakterien an. „Mit kleinsten Zellen dem menschlichen Körper helfen, das ist faszinierend“, findet Lilien. Sie will nach der Schule im MINT-Sektor arbeiten, vielleicht auch im Labor: „Die mint:pink-Ausflüge haben mir bisher viel Spaß gemacht“, lobt die Schülerin.

Aktuelles

Perspektivwechsel

Abstrakte Kunst im Biedermeier-Museum – größer könnte der Gegensatz zwischen Ausstellungsraum und Kunstwerk kaum sein. Allie bleibt nicht lange zwischen dunklen Tapeten und Goldrahmen stehen, betritt Kandinskys Werk „Merry Structure“, jongliert mit Bällen und Dreiecken, bringt Gitarrendrähte zum Schwingen. „Man bewegt sich durch eine abstrakte Welt, hat zwei virtuelle Hände und wenn man etwas greift, vibriert das Gerät, das ist realitätsnah. Nur die eigenen Füße sieht man nicht, das ist ganz lustig“, erzählt die 15-Jährige, nachdem sie die Exit-Taste gedrückt und die massive VR-Brille an ihre Freundin Kim weitergereicht hat. Flugs ist das Museum keine dreidimensionale Virtual Reality Umgebung mehr. Dafür kann Allie auf einem Bildschirm verfolgen, wie Kim nun ihrerseits Trommelstöcke schwingt. Welche Töne dabei entstehen, bleibt für Außenstehende allerdings unhörbar.

Nobelpreisforschung auf der Spur

Glömpf klingt wie Althochdeutsch, kryptisch und vielleicht auch nach dem nächsten großen Ding. „Glömpf mit Ö“ diktiert Maximilian seinem Freund Benjamin, der den unaussprechlichen Gruppennamen mit Folienstift auf die Unterseite einer Kristallisierungsschale schreibt. „Lass es bloß nicht fallen“, mahnt Helena: Die drei Jugendlichen der Sankt-Ansgar-Schule haben zunächst in Alkohol gelöste Kupfersalze und organische Verbrückungsmoleküle, Linker genannt, miteinander vermischt. Den feinen Schlumpf-blauen Feststoff, der dabei ausfiel, haben die Neuntklässler erst zentrifugiert und nach dem Dekantieren der Flüssigkeit aus dem Reagenzröhrchen gekratzt. Im Anschluss wurde der Feststoff für die Trocknung im Ofen vorbereitet. „Fühlt sich an wie Knete“, findet Benny. Doch die türkisblaue Paste ist ein MOF, eine metallorganische Gerüstverbindung, englisch „metal organic framework“, und damit sehr wertvoll: Im vergangenen Jahr gab es für dieses Thema die höchste internationale Auszeichnung – den Chemienobelpreis.

Auf Wasser bauen

Der Tannenzapfen macht es vor: Wenn Wasser darauf fällt, schließt er sich, bei Trockenheit öffnet er sich. „Das ist in die Struktur reinprogrammiert und geschieht völlig autonom“, sagt Patrick Huber. Der Professor für Material- und Röntgenphysik ist ein Brückenbauer. Nicht nur zwischen Natur und Technik, sondern auch zwischen TUHH und DESY – der Physiker leitet eine kooperative Professur. „Ich bin beliebig delokalisiert, mein Lebensmittelpunkt ist der Jungfernstieg“, scherzt er vor eine Gruppe von Lehrkräften auf dem Bahrenfeldcampus. Eingeladen hat sie die Initiative NAT zum Austausch über „BlueMat“, dem jüngsten Exzellenzcluster Hamburgs. Patrick Huber ist geschäftsführender Sprecher des interdisziplinären Verbundes: 150 Forschende aus zwölf Organisationen arbeiten daran, eine neue Klasse von Materialien zu entwickeln – inspiriert von der Natur, vom Wasser beeinflusst, hochrobust und nanoporös. „Wenn man Wasser in ganz kleine Poren steckt, entwickelt es besondere Eigenschaften“, so der Professor.