Forschungsbericht 2025
Technische Biokatalyse V-6
Leitung: Liese, Andreas
Oberingenieur: Bubenheim, Paul
Institut auf TORE
Institutswebsite
Biosynthesis needs to be understood as „chemistry by nature“. The challenge is to understand selected biological principles as well as processes in chemical terms, to transfer, apply them to and combine them with the traditional concepts of chemical catalysis. A key tool or prerequisite for the application of biocatalysts is the appropriate reaction engineering.
Consequently, our main research field covers fundamental and technical aspects of the application of whole cells and isolated enzymes in biocatalysis and environmental biotechnology.
A promising field for the future will be the establishment and implementation of bioprocesses in novel process non-conventional reaction conditions as well as multiphase reactant systems. In order to meet these future challenges new processes and hybrid technologies are developed in a highly interdisciplinary manner between process engineers, biotechnologists, chemists and microbiologists. They interact in an unique interdisciplinary way in our laboratories that are equipped with state-of-the-art technologies for research and development.
Service
Kinetic & thermodynamic analysis
Mathematical simulation of biotransformations & processes
Optimization of biotransformations
Process development
Biosynthesis of g to kg product quantities
Consulting
Publikationen
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A combined chemo-enzymatic treatment for the oxidation of epoxy-based carbon fiber-reinforced polymers (CFRPs) - Journal Article
Wongwattanarat, Sasipa; Schorn, Andrea; Klose, Leon; Carré, Camille; Malvis Romero, Ana; Liese, Andreas; Pérez-García, Pablo; Streit, Wolfgang R.
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 13: 1670548 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Whey protein-based aerogels: structural insights, zinc-carrier properties, and zinc bioavailability in Caco-2 cells - Journal Article
Kieserling, Helena; Heine, Jonathan; Schroeter, Baldur; Drusch, Stephan; Maares, Maria; Rohn, Sascha; Haase, Hajo; Gurikov, Pavel; Keil, Claudia
Food Hydrocolloids 172: 112163 (2026)
Open Access | Publisher DOI
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Molkenprotein‐basierte Aerogele als funktionelle Trägersysteme für Zink ‐Struktur, Bindung und Bioverfügbarkeit in Caco‐2‐Enterozyten - Conference Paper
Kieserling, H.; Heine, J.; Schroeter, Baldur; Drusch, Stephan; Maares, Maria; Rohn, Sascha; Haase, H.; Gurikov, Pavel; Keil, C.
53. Deutsche Lebensmittelchemietage 2025
Publisher DOI
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A novel method for quantifying enzyme immobilization in porous carriers using simple NMR relaxometry - Journal Article
Serial, Maria Raquel; Schmidt, Luca; Adrian, Muhammad; Brauckmann, Grit; Benders, Stefan; Bueschler, Victoria; Liese, Andreas; Penn, Alexander
Biochemical Engineering Journal 225: 109909 (2026)
Open Access | Publisher DOI
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Debottlenecking a 2-phase multi-enzymatic cascade by an enzyme membrane reactor – Modelling and experimental validation - Journal Article
von Ziegner, Francesca; Brauckmann, Grit; Filiz, Volkan; Brinkmann, Torsten; Bubenheim, Paul; Waluga, Thomas
Chemical engineering and processing 217: 110499 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Optimizing mechanical pretreatment of cotton textile waste to enhance enzymatic hydrolysis - Journal Article
Schaake, Miriam; Pikhard, Oliver; Bross, Moritz; May, Tobias; Hua, Zhi Cheng; Schmidt, Luca; Kleine Jäger, Frank; Liese, Andreas; Heinrich, Stefan
Waste Management 204: 114967 (2025)
Publisher DOI
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Integration of the all-in-one electrode in an electrochemical flow cell for in situ hydrogen peroxide supply in hydroxylation mediated by immobilized unspecific peroxygenase - Journal Article
Sayoga, Giovanni; Bueschler, Victoria; Beisch, Hubert; Fiedler, Bodo; Ohde, Daniel; Liese, Andreas
Electrochemistry Communications 177: 107949 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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The 11th International Congress on Biocatalysis (biocat2024), Hamburg, Germany, 25-29 August 2024 - Journal Article
Bueschler, Victoria; Bubenheim, Paul; Klippel, Barbara; Malvis Romero, Ana; Ohde, Daniel; Heins, Anna-Lena; Gescher, Johannes; Rohweder, Franziska; Liese, Andreas
Catalysts 15 (6): 574 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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A novel, cost-effective approach for the production of hydrogenase enzymes and molecular hydrogen from recycled whey-based by-products - Journal Article
Iskandaryan, Meri; Baghdasaryan, Lusine; Minasyan, Ela; Trchounian, Karen; Antranikian, Garabed; Poladyan, Anna
International Journal of Hydrogen Energy 140: 1191-1202 (2025)
Publisher DOI
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ProFA - Valorization of macroalgae biomass as source of proteins and formic acid - Journal Article
Wesinger, Stefanie; Erattemparambil, Keerthana; Liese, Andreas; Poller, Maximilian J.; Malvis Romero, Ana; Albert, Jakob
RSC sustainability 3: 3418–3436 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Conversion of natural tissues and food waste into aerogels and their application in oleogelation - Journal Article
Gibowsky, Lara; De Berardinis, Lorenzo; Plazzotta, Stella; Manke, Erik; Jung-Robeller, Isabella; Méndez, Daniel A.; Heidorn, Finnja; Liese, Gesine; Husung, Julia; Liese, Andreas; Gurikov, Pavel; Smirnova, Irina; Manzocco, Lara; Schröter, Baldur
Green chemistry 27 (17): 4713-4731 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Process Understanding of transamination reaction in chiral pharmaceutical intermediate production catalyzed by an engineered amine transaminase - Journal Article
Percin, Zeynep; Kleinbeck, Florian; Bubenheim, Paul; Ruch, Thomas; Liese, Andreas
ChemCatChem 17 (4): e202401405 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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From waste to value: extraction of protease enzymes from Brewer’s spent yeast - Journal Article
Schottroff, Marie; Jaeger, Klara-Marie; Malvis Romero, Ana; Schneeberger, Mark; Liese, Andreas
Foods 14 (3): 503 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Einfluss von Hochdruck auf die Synthese von N-Acetylneuraminsäure in einem Festbettreaktor - Doctoral Thesis
Reich, Jannis Alexander
Technische Universität Hamburg (2025)
Open Access
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High-pressure reactor technology for aerated biotransformations - Journal Article
Niehaus, Daniel; Lyberis, Anastasios; Iraqi Houssaini, Selma; Percin, Zeynep; Liebsch, Gregor; Bubenheim, Paul; Hoffmann, Marko; Liese, Andreas; Schlüter, Michael
Chemical Engineering and Technology 48 (1): e202400043 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Cell-Free Reaction System for ATP Regeneration from d-Fructose - Journal Article
Kraußer, Franziska; Rabe, Kenny; Topham, Christopher; Voland, Julian; Lilienthal, Laura; Kundoch, Jan-Ole; Ohde, Daniel; Liese, Andreas; Walther, Thomas
ACS Synthetic Biology 14 (4): 1250-1263 (2025)
Open Access | Publisher DOI
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Development of scalable solutions for the valorization of brewer’s co-products - Doctoral Thesis
Schottroff, Marie
Technische Universität Hamburg (2025)
Open Access
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Application of electrochemical approach for in situ H2O2 generation in enzyme catalysis - Doctoral Thesis
Sayoga, Giovanni Vallian
Technische Universtität Hamburg (2025)
Open Access
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Enabling oxygen-dependent biocatalysis under fine bubble aeration in a rotating bed reactor - Doctoral Thesis
Percin, Zeynep
Technische Universität Hamburg (2025)
Open Access
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From biomass to bioeconomy: engineering biocatalytic phosphorus mobilization from plant residues prior to animal feeding - Doctoral Thesis
Widderich, Niklas Johannes Heinrich
Technische Universität Hamburg (2025)
Open Access
Forschungsdaten
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NMR Dataset from "A novel method for quantifying enzyme immobilization in porous carriers using simple NMR relaxometry" - Experimental Data
Serial, Maria Raquel; Schmidt, Luca; Adrian, Muhammad; Brauckmann, Grit; Benders, Stefan; Bueschler, Victoria; Liese, Andreas; Penn, Alexander
Open Access
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Concentration Data of the Aldol Reaction Catalyzed by L-threonine Aldolases Measured by In-Line NMR - Experimental Data
Schmidt, Luca; Bueschler, Victoria; Gröger, Harald; Jolly, Logia; Liese, Andreas
Open Access
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Automation system for the H2O2-stat mode in NI LabVIEW 2021 SP1 National Instruments - Source Code
Sayoga, Giovanni; Utesch, Tyll
Open Access
Projekte
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H2ASE -
Etablierung einer neuen Plattform für die H2-angetriebene asymmetrische Katalyse durch die Entwicklung eines Fusionsenzyms
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2026-2029
Projektleitung: Liese, Andreas
Externe beteiligte Einrichtungen: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
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EXC 3120 BlueMat - Research Topic A3: Water Absorption-Driven Nanoporous Materials
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2026-2032
Projektleitung: Gescher, Johannes; Smirnova, Irina
Co-Projektleitung: Gurikov, Pavel; Liese, Andreas; Shi, Shan
Mitarbeitende: Torruella Salas, Daniela; David, Michelle; Nagshi, Paras; Ioannis Markopoulos
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Graduiertenkolleg 3068 - Climate-informed Engineering
Laufzeit 2025-2030
Projektleitung: Rutner, Marcus; Smirnova, Irina; Liese, Andreas; Heinrich, Stefan; Huber, Patrick; Shokri, Nima; Fröhle, Peter; Schlüter, Michael; Rung, Thomas; Smarsly, Kay; Hohenegger, Cathy; Stevens, Bjorn
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BIOCYCLING -
SPP 2494: Mikrobielle Biofilme wandeln Kunststoffe in wertvolle chemische Verbindungen um
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2025-2028
Projektleitung: Liese, Andreas
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PlantPoxy -
I³-Junior-Project – From Natural Resources to Sustainable Biocomposites
Technische Universität Hamburg; Laufzeit 2025-2026
Projektleitung: Klose, Leon; Walter, Melissa
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SkaDES -
Skalierung enzymatischer Plattformprozesse in Natural Deep Eutectic Solvents (NADES) für die Herstellung von Biotensiden und chiraler Feinchemikalien
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft; Laufzeit 2025-2028
Projektleitung: Liese, Andreas
Externe beteiligte Einrichtungen: Technikum Laubholz GmbH; Karlsruher Institut für Technologie
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FOR 5730: Online-Analytik für Reaktionsgemische und Charakterisierung der enzymatischen (De)Carboxylierung bei Umgebungs- und Hochdruck in DESs
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2025-2027
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Ohde, Daniel
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BioWachs -
Nutzung natürlicher Fettsäuren aus Getreideabfällen für biobasierte Wachse
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft; Laufzeit 2024-2025
Projektleitung: Malvis Romero, Ana
Co-Projektleitung: Bubenheim, Paul
Mitarbeitende: Süring, Karin
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MolkProtMush -
Verbundprojekt: Alternative Molkereiprodukte durch Fermentation von Molkerei-Reststoffströmen und Produkte aus Fermentations-Überschuss-Medium - Teilprojekt B
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft; Laufzeit 2024-2027
Projektleitung: Bubenheim, Paul
Mitarbeitende: Eberenz, Christoph
Externe beteiligte Einrichtungen: Mushlabs GmbH
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Scoping Workshop "Synergien in der Bioreaktiven Trenntechnik: Integration von Biokatalyse, Trenntechnik und Systemverfahrenstechnik zur Erreichung nachhaltiger Produktionsprozesse.
VW-Stiftung National; Laufzeit 2024-2025
Projektleitung: Skiborowski, Mirko
Co-Projektleitung: Liese, Andreas; Smirnova, Irina
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BioElectroFlow -
SPP 2240: Mehrstufige bioelektrochemische Reaktionskaskade in kontinuierlich betriebenen Durchflussreaktoren
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2024-2027
Projektleitung: Liese, Andreas; Fiedler, Bodo
Co-Projektleitung: Ohde, Daniel
Externe beteiligte Einrichtungen: Karl-Franzens-Universität Graz
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Polyacrylate -
Biologischer Abbau speziell designter, an die Enzymologie von Umweltorganismen angepasster Polyacrylate und deren beispielhafte Anwendung in Pflegedispersionen für elastische Bodenbeläge
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit 2024-2026
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Malvis Romero, Ana; Bubenheim, Paul
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Spezialenzyme zur Oxidation und Degradation von Kohlenwasserstoffen und deren beispielhafte Anwendung in Wasch- und Reinigungsverfahren
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit 2024-2026
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Malvis Romero, Ana
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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
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SFB 1615 - Teilprojekt A04: Selbstregulierende optimierte Oberflächen für autonom betriebene Bioprozesse
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2023-2027
Projektleitung: Trieu, Hoc Khiem; Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Ohde, Daniel
Mitarbeitende: Lipka, Timo; Bohne, Sven; Ohde, Daniel; Dittmer, Kayla; Rennpferdt, Lukas
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EuraW -
Extremophile aus Eurasien als potentielle Quelle für neuartige antimikrobielle Wirkstoffe, Teilvorhaben: Screening und Identifizierung antimikrobieller Wirkstoffe
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR); Laufzeit 2023-2025
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Klippel, Barbara
Mitarbeitende: Picardo Juan M.
Externe beteiligte Einrichtungen: Scientific and Production Center Armbiotechnology; Nazarbayev University School of Medicine
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Feinblasen für biokatalytische Prozesse: Mikroskalige Phänomene und neuartige Anwendungen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022-2025
Projektleitung: Schlüter, Michael; Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Bubenheim, Paul
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BioProNuk -
Bio4Mat- Pro: BoostLab1-8 - Biokatalytische Produktionstechnik für Nukleotidzucker - Valorisierung von nachwachsenden Rohstoffen
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF); Laufzeit 2022-2025
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Ohde, Daniel
Externe beteiligte Einrichtungen: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
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UPO -
Enzym- und Reaktionstechnik der unspezifischen Peroxygenase katalysierten Hydroxylierung von Butan (BUPOx)
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021-2025
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Bubenheim, Paul
Mitarbeitende: Kelsch, Florian
Externe beteiligte Einrichtungen: Karlsruher Institut für Technologie
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Aldol -
Überwindung der Limitierungen von L-Threoninaldolasen in der Biokatalyse: Durch Reaktionstechnik zu hocheffizienten Anwendungen
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2021-2025
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Bueschler, Victoria
Mitarbeitende: Schmidt, Luca
Externe beteiligte Einrichtungen: Universität Bielefeld
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ExPur -
Experimentieren Pur der Kinderforscher
Laufzeit 2021-2025
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Liese, Gesine
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Kinderforscher Kooperationsprojekt Merck
EMD Millipore Corporation; Laufzeit 2021-2026
Projektleitung: Liese, Andreas
Co-Projektleitung: Liese, Gesine
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MuPha2 -
Multienzymkaskade im 2-Phasensystem
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2017-2025
Projektleitung: Bubenheim, Paul; Waluga, Thomas
Mitarbeitende: von Ziegner, Francesca
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Nachwuchscampus Kinderforscher
Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation; Laufzeit 2016-2025
Projektleitung: Liese, Andreas
Kooperationspartner
- Institut für Technische Mikrobiologie, Technische Universität Hamburg
- GALAB GmbH, Hamburg
- GEA GmbH
- Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik, Technische Universität Hamburg
- Institut für Mehrphasenströmungen, Technische Universität Hamburg
- Institut für Prozess- und Anlagentechnik, Technische Universität Hamburg
- Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Technische Universität Hamburg
- Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft, Technische Universität Hamburg
- IRPC Infrared - Process Control GmbH
- Keio Universität, Japan
- Ohly GmbH
- Ehrfeld GmbH
- Institut für Technische Mikrobiologie, Technische Universität Hamburg
- TRACELESS MATERIALS GMBH
- Infinite Roots, Mushlabs GmbH
- Wacker Chemie AG
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik Elektrobiotechnologie
- Technikum Laubholz GmbH
- Helmholtz-Zentrum Hereon, Abteilung für Mikroporöse Polymere
- Institut für Mikrosystemtechnik, Technische Universität Hamburg
- Lehrstuhl für Biotechnologie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen
- BioTecMat, Lehr- und Forschungsgebiet Biomaterialien, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
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