Automatisierung für industrielle Bioprozesse und kontrollierte Kultivierung

Mit BioTech Automation stellt Festo ein Portfolio an Automatisierungslösungen vor, das die Steuerung von Bioprozessen und biotechnologischer Produktion auf Basis der kontrollierten Kultivierung von Mikroorganismen unterstützt. Die Präsentation auf der Analytica umfasst drei Demonstrationsaufbauten: einen Ringbioreaktor, einen Edelstahlbioreaktor sowie einen Laborreaktor im Tischformat, die jeweils mit Automatisierungstechnologien zur präzisen Kontrolle kritischer Prozessvariablen ausgestattet sind.

Kontrolle kritischer Prozessparameter
Das optimale Wachstum von Bakterien, Hefen und Mikroalgen erfordert exakt geregelte Umweltbedingungen. Parameter wie Temperatur, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Nährstoffzufuhr und Gasverteilung müssen kontinuierlich gemessen und gesteuert werden.

Festo bietet hierfür Lösungen für Gas- und Flüssigkeitsmanagement, Bewegungssysteme, Sensorik und Steuerungstechnik bis hin zu schlüsselfertigen Schaltschränken. Ziel ist eine gleichmäßige Verteilung von Luft, Sauerstoff oder CO₂ im Reaktor sowie eine stabile Prozessführung über den gesamten Kultivierungszyklus.

Edelstahlbioreaktor für industrielle Anwendungen
Der Edelstahlbioreaktor, der häufig in der industriellen Biotechnologie eingesetzt wird, eignet sich für die Kultivierung von Mikroorganismen wie E. coli. Die Integration von Komponenten aus dem Festo-Portfolio ermöglicht eine präzise Steuerung der Prozessströme und unterstützt die Skalierbarkeit in Produktionsumgebungen, in denen Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind.

Photobioreaktor zur Mikroalgenkultivierung
Bei Mikroalgen stellt die Photosynthese den zentralen Stoffwechselprozess dar, bei dem CO₂ in Zucker umgewandelt und Sauerstoff freigesetzt wird. Die druckluftbetriebenen Photobioreaktoren (FPA) mit jeweils sechs Litern Volumen optimieren das Zusammenspiel von Licht, Kohlendioxid und Nährstoffen. Automatisierungslösungen ermöglichen eine präzise Regelung der Umgebungsparameter sowie eine kontinuierliche Überwachung der Wachstumsbedingungen.

Lernreaktor und biomechatronische Ausbildung
Neben industriellen Anwendungen präsentiert Festo einen modularen Lernreaktor für die technische Ausbildung im Bereich der Biomechatronik. Das System kombiniert Lernsoftware und Hardware, um die Grundlagen der Automatisierung in Bioprozessen praxisnah zu vermitteln und zukünftige Qualifikationsanforderungen im Bioindustriesektor zu adressieren.

Individuelle Lösungen und digitale Integration
Über einzelne Komponenten hinaus bietet Festo kundenspezifische Systemlösungen für Bioreaktoren, einschließlich kompletter Schaltschränke und maßgeschneiderter Software – von der Steuerungsebene bis zur Cloud-Integration. Die nahtlose Systemintegration und Echtzeit-Datenanalyse ermöglichen eine effiziente und transparente Prozesssteuerung und unterstützen die Entwicklung nachhaltiger und digitalisierter Produktionsmodelle.

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