Forschungsbericht 2024

Technische Mikrobiologie V-7

Leitung: Gescher, Johannes

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• Efficiency and process development for microbial biomass production using oxic bioelectrosynthesis - Journal Article
  Rominger, Leonie; Hackbarth, Max; Jung, Tobias; Scherzinger, Marvin; Rosa, Luis F. M.; Horn, Harald; Kaltschmitt, Martin; Picioreanu, Cristian; Gescher, Johannes
  Trends in Biotechnology 43 (3): 673-695 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Strategic improvement of Shewanella oneidensis for biocatalysis: approach to media refinement and scalable application in a microbial electrochemical system - Journal Article
  Jürgensen, Nikolai; Weiler, Janek; Knoll, Melanie Tabea; Gescher, Johannes; Edel, Miriam
  New Biotechnology 85: 31-38 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Shewanella oneidensis: Biotechnological Application of Metal-Reducing Bacteria - Book part
  Kneuer, Lukas; Wurst, René; Gescher, Johannes
  In: Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. Springer, Berlin, Heidelberg. (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Illuminating bioprocess responses to metal-based nanoparticles addition along hydrogen and methane production pathways : a review - Review Article
  Elreedy, Ahmed; Elsamadony, Mohamed; Mostafa, Alsayed; Gescher, Johannes; Abdelaziz, Omar Y.; Fujii, Manabu
  Bioresource Technology 417: 131824 (204-11-15)
  Publisher DOI
  
  
• Efficacious enrichment of butyrate-oxidizing exoelectrogens upgrades energy recovery in relevant bioelectrochemical systems - Journal Article
  Elreedy, Ahmed; Härrer, Daniel; Ali, Rowayda; Hille-Reichel, Andrea; Gescher, Johannes
  Environmental Technology and Innovation 36: 103871 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Incorporating concrete waste as additive in acidic fermentation – a novel approach for enhanced biohydrogen production and concrete mass reduction - Journal Article
  Elreedy, Ahmed; Ali, Manal; Moriwaki, Yoshiyuki; Chijiwa, Nobuhiro; Fujii, Manabu
  Journal of Environmental Management 370: 122944 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Comparative analysis of the influence of BpfA and BpfG on biofilm development and current density in Shewanella oneidensis under oxic, fumarate- and anode-respiring conditions - Journal Article
  Klein, Edina; Heintz, Hannah; Wurst, René; Schuldt, Simon; Hähl, Hendrik; Jacobs, Karin; Gescher, Johannes
  Scientific Reports 14 (1): 23174 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Magnetic, conductive nanoparticles as building blocks for steerable micropillar-structured anodic biofilms - Journal Article
  Wurst, René; Klein, Edina; Gescher, Johannes
  Biofilm 8: 100226 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Oxygen in the mix: is oxic microbial electrosynthesis a potential alternative for biomass production? - Review Article
  Reiner, Johannes Eberhard; Korth, Benjamin; Edel, Miriam
  ChemElectroChem 11 (20): e202400397 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Comparative study of bioanodes for microbial electrolysis cells operation in anaerobic digester conditions - Journal Article
  Colantoni, Simone; Santiago, Óscar; Weiler, Janek; Knoll, Melanie Tabea; Lapp, Christian Jonas; Gescher, Johannes; Kerzenmacher, Sven
  Journal of Environmental Chemical Engineering 12 (4): 113071 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Strain and model development for auto- and heterotrophic 2,3-butanediol production using Cupriavidus necator H16 - Journal Article
  Weiler, Janek; Jürgensen, Nikolai; Cornejo Infante, Mónica Elizabeth; Knoll, Melanie Tabea; Gescher, Johannes
  Biotechnology for Biofuels and Bioproducts 17 (1): 108 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Biofilms for production of chemicals and energy - Review Article
  Weiler, Janek; Edel, Miriam; Gescher, Johannes
  Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering 15 (1): 361-387 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Screening of pure cultures for their efficiency to convert electricity and CO₂ into methane - Journal Article
  Roessler, Benjamin; Off, Sandra; Arendt, Oliver; Gescher, Johannes
  Bioresource Technology Reports 27: 101875 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Elucidating the development of cooperative anode-biofilm-structures - Journal Article
  Klein, Edina; Wurst, René; Rehnlund, David; Gescher, Johannes
  Biofilm 7: 100193 (2024)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Beneficial applications of biofilms - Review Article
  Philipp, Laura-Alina; Bühler, Katja; Ulber, Roland; Gescher, Johannes
  Nature Reviews Microbiology 22 (5): 276-290 (2024-05)
  Publisher DOI
  
  
• Impacts of micro- to nano-sized carbon supplements on mixed and archaea-free halophilic cultures when used for bioenergy recovery from saline wastewater - Journal Article
  Ali, Manal; Elreedy, Ahmed; Fujii, Manabu
  Journal of Cleaner Production 447: 141478 (2024)
  Publisher DOI
  
  
• Mining thermophiles for biotechnologically relevant enzymes: evaluating the potential of European and Caucasian hot springs - Review Article
  Burkhardt, Christin; Baruth, Leon; Meyer-Heydecke, Neele; Klippel, Barbara; Margaryan, Armine; Paloyan, Ani; Panosyan, Hovik; Antranikian, Garabed
  Extremophiles 28: 5 (2024-04)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Weitere fermentative Prozesse - Book Part
  Edel, Miriam; Gescher, Johannes; Miltner, Angela; Friedl, Anton; Kaltschmitt, Martin
  In: Energie aus Biomasse : bio-chemische und physikalisch-chemische Konversion / Martin Kaltschmitt, Marvin Scherzinger, Johannes Gescher, (Hrsg.). - 4. Auflage. - Wiesbaden : Springer, [2024]. - S. 403-430
  Publisher DOI
  
  
• Grundlagen biochemischer Konversionen - Book Part
  Zimmermann, Andreas; Scherzinger, Marvin; Gescher, Johannes; Kaltschmitt, Martin
  In: Energie aus Biomasse : bio-chemische und physikalisch-chemische Konversion / Martin Kaltschmitt, Marvin Scherzinger, Johannes Gescher, (Hrsg.). - 4. Auflage. - Wiesbaden : Springer, [2024]. - S. 43-118
  Publisher DOI
  
  
• Simulation und Anwendung bioverfahrenstechnischer Kaskadenprozesse zur Behandlung von Abfallströmen - Doctoral Thesis
  Jürgensen, Nikolai
  Technische Universität Hamburg (2024)
  Open Access
  
  
• Chemische Grundlagen des Biomasseaufbaus - Book Part
  Scherzinger, Marvin; Kaltschmitt, Martin; Gescher, Johannes
  In: Energie aus Biomasse : bio-chemische und physikalisch-chemische Konversion / Martin Kaltschmitt, Marvin Scherzinger, Johannes Gescher, (Hrsg.). - 4. Auflage. - Wiesbaden : Springer, [2024]. - S. 17-42
  Publisher DOI
  
  
• Automatisierte Charakterisierung und Optimierung elektroaktiver Biofilme - Doctoral Thesis
  Klein, Edina Marlen
  Technische Universität Hamburg (2024)
  Open Access
  
  

Projekte

• CupriColi - Etablierung eines kohlenstoffdioxid- und glukosebasierten Verfahrens zur Herstellung von 2,3- Butandiol mithilfe eines membrangebundenen Biofilms aus zwei bakteriellen Spezies
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2024-2027
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• BioJet - SPP 2240: Etablierung von Jet-Loop-Reaktoren als skalierbare bioelektraochemische Reaktorsysteme für anodische und kathodische Produktionsprozesse
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2024-2027
  Projektleitung: Schlüter, Michael; Gescher, Johannes
  
  
• EveryCarbon
  Bundesagentur für Sprunginnovationen/SPRIND GmbH; Laufzeit 2023-2024
  Projektleitung: Smirnova, Irina; Gescher, Johannes; Kaltschmitt, Martin
  Mitarbeitende: Mendler, Felix; Voß, Steffen
  
  
• SFB 1615 - Teilprojekt C02: SMARTe kontinuierliche bioelektrochemische Prozesse
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
  Projektleitung: Gescher, Johannes; Liese, Andreas
  Mitarbeitende: Edel, Miriam; Jesenofsky, Vivien; Ohde, Daniel; Lange, Fabian
  
  
• SFB 1615 - Teilprojekt A05: Maßgeschneiderte funktionale Elektrodenstrukturen für SMARTe Bioreaktoren
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
  Projektleitung: Fiedler, Bodo; Gescher, Johannes
  Mitarbeitende: Beisch, Hubert; Roller, Christiane
  
  
• PALERMO - Aufbau einer Pilotanlage zur modularisierten Nutzung löslicher und unlöslicher Kohlenstoffabfallströme aus der Lebensmittelindustrie
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit 2023-2026
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  Co-Projektleitung: Kaltschmitt, Martin
  
  
• BIOCTANE - Synergetic integration of BIOteChnology and thermochemical CaTalysis for the cAscade coNvErsion of organic waste to jet-fuel
  European Commission; Laufzeit 2022-2026
  Projektleitung: Kaltschmitt, Martin; Gescher, Johannes
  Co-Projektleitung: Voß, Steffen
  Mitarbeitende: Voß, Steffen; Mendler, Felix
  
  
• PeePower - Einsatz einer mikrobiellen Elektrolysezelle auf Basis eines Scheibentauchkörpers zur nachhaltigen Wasserstoffproduktion aus Urin auf der BUGA 2023 (PeePower BUGA 2023), Teil 2
  Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg; Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• KoalAplan - Kommunales Abwasser als Quelle für Ammoniumstickstoff, Wasserstoff und Bioplastik - die Bioraffinerie Büsnau
  L-Bank - Staatsbank für Baden-Württemberg; Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• Shewanella - Synthetische Entwicklung leitfähiger Biofilmstrukturen in dem y-Proteobakterium Shewanella oneidensis
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• MicroMatrix - Verbundprojekt: MicroMatrix - Entwicklung einer Pipeline zur Kultivierung und Analyse bisher nicht kultivierbarer Mikroorganismen mit biotechnologischer Relevanz aus komplexen Umweltproben - TP C
  Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• BROWSE - Maßgeschneiderte Inhaltsstoffe 1-2 - Verbundvorhaben; "Reaktionskaskaden zur Produktion von Biopolymeren aus Abfallstoffströmen (BROWSE) - Teilprojekt D"
  Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• Biofilme - Struktur-Funktions-Zusammenhänge elektroaktiver Biofilme in mikrobiellen Brennstoff- und Elektrolysezellen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes
  
  
• HP-eBio - SPP 2240: Systems Metabolic Engineering von Hydrogenophaga pseudoflava zur aeroben Biosynthese von Fettsäuren aus CO2 und Elektronenträgern in einem neuartigen bioelektrochemischen System
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021-2024
  Projektleitung: Gescher, Johannes; Zeng, An-Ping
  
  

Großgeräte

• Labor-Analysator DIMATOC 2100 Blueline
  Hersteller: Dimatec
  DOI: 10.15480/882.14636
  DFG-Geräteklassifikation: 1510 -- TOC-Analysatoren (Organischer Kohlenstoff)
  
  
• OCT-System
  Hersteller: ThorLabs GmbH
  DOI: 10.15480/882.14659
  DFG-Geräteklassifikation: 3232 -- Optische Kohärenztomografie (OCT)
  
  
• Ultrazentrifuge
  Hersteller: Beckman Coulter GmbH
  DOI: 10.15480/882.14665
  DFG-Geräteklassifikation: 1210 -- Ultrazentrifugen (über 25.000/Min)