Team der Universität Bielefeld hat mit Bakterien-Batterie Erfolg

Viele Monate Laborarbeit, etliche Herausforderungen und am Ende Grund zum Feiern: Zehn Studierende der Universität Bielefeld haben am diesjährigen iGEM-Wettbewerb (International Genetically Engineered Machine competition) des Massachusetts Institute of Technology (MIT) teilgenommen – und den zweiten Platz belegt. Bereits beim europäischen Vorentscheid (11. bis 13. Oktober) hatten sie mit ihrer Konstruktion einer Biobatterie, die Bakterien zur unmittelbaren Energieerzeugung nutzt, den Gesamtsieg geholt. Das Finale wurde vom 1. bis 4. November am MIT in Boston, USA, ausgetragen. Das Bielefelder Team konnte sich dort erfolgreich gegen 80 Teams aus aller Welt behaupten. Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer, Rektor der Universität Bielefeld, zeigte sich sichtlich erfreut über den Erfolg der Nachwuchsforscher: „Ich gratuliere dem Bielefelder Team herzlich zu diesem fantastischen Ergebnis. Das sehr gute Abschneiden unterstreicht das internationale Niveau Bielefelder Forschung und Lehre. Und: Die Studierenden haben damit auch einen Beitrag zur internationalen Sichtbarkeit der Universität Bielefeld geleistet, dafür danke ich ihnen.“

„Der zweite Platz ist ein riesiger Erfolg“, freut sich Teammitglied Tore Bleckwehl nachdem das Finale am 4. November zu Ende gegangen ist. „Es ist einfach unglaublich und die Krönung von einem Jahr harter Arbeit.“ Beim Finale des größten studentischen Wettbewerbs für synthetische Biologie waren Teams aus aller Welt gestartet – darunter auch von renommierten Hochschulen wie der Yale University (USA) oder dem Imperial College London (Großbritannien). „Wir stehen mit diesen Universitäten auf einer Ebene, was der europäische Vorentscheid und jetzt auch das Finale gezeigt haben“, sagt iGEM-Teammitglied Lukas Rositzka. „Wir müssen uns vor den großen Namen nicht verstecken.“ Das Bielefelder Team ist als eines von sieben deutschen Teams im Finale gestartet. Die Universität Bielefeld ist bereits im vierten Jahr in Folge beim iGEM-Wettbewerb dabei; eine derart gute Platzierung wie in diesem Jahr konnte sie jedoch bislang nicht erreichen. In den beiden Vorjahren schafften es die Bielefelder Teams jeweils unter die „Sweet Sixteen“, die 16 besten Teams.

Bakterien als Energieerzeuger
Das Bielefelder iGEM-Team war mit dem Ziel in den Wettbewerb gestartet, eine funktionierende Biobatterie zu konstruieren, die Bakterien zur Energieerzeugung nutzt. Solch eine umweltfreundliche Brennstoffzelle funktioniert im Prinzip wie eine herkömmliche Batterie – mit einem Unterschied. Die Bakterien-Batterie besteht, ebenso wie derzeitige Batterien für den Hausgebrauch, aus zwei separaten Einheiten, dem Anoden- und dem Kathodenraum. Beide Bereiche sind durch eine teilweise durchlässige Membran getrennt. Im Unterschied zur herkömmlichen Batterie befinden sich im Anodenraum der Biobatterie jedoch keine Elektrolyte, sondern Bakterien. Diese bauen Substrate, in diesem Fall Zucker, im Stoffwechsel ab. Dabei entstehen Elektronen, die an die Anode und über einen externen Kreislauf schließlich an die Kathode abgegeben werden. Der externe Kreislauf ist dabei die mit der Batterie betriebene Anwendung, beispielsweise Lampen oder kleine Motoren. Auf diesem Weg lässt sich mit Bakterien Strom produzieren.

Den Bielefelder Studierenden ist es nicht nur gelungen, das selbstgesteckte Ziel zu erreichen, sie haben es auch geschafft, das in der Batterie eingesetzte Bakterium Escherichia coli gezielt gentechnisch zu verändern – dadurch konnten die Studierenden die Stromproduktion noch effizienter gestalten. Außerdem hat sich das Team Gedanken um die Biosicherheit gemacht und ein gentechnisches Sicherheitssystem entwickelt, das die Freisetzung der Bakterien in die Umwelt verhindert.

Nicht nur die Laborarbeit zählt
Der iGEM-Wettbewerb wird seit 2004 jährlich am MIT ausgerichtet. Anfangs ein Kursangebot des MIT, steigen die Teilnehmerzahlen seitdem stetig an – von fünf Teams 2004 auf über 210 in diesem Jahr. Parallel zur experimentellen Arbeit im Labor ist auch Öffentlichkeitsarbeit, Sponsorensuche und Veranstaltungsorganisation Aufgabe der Studierenden. Für besonders gute Arbeit auf speziellen Teilgebieten des Projektes und in der Projektdarstellung gibt es im Wettbewerb Sonderpreise zu gewinnen. Beim Finale in Boston hat das Bielefelder Team neben dem zweiten Platz auch den Preis für das beste „Food & Energy“-Projekt gewonnen. „Die Teilnahme bei iGEM war für alle im Team eine tolle Erfahrung, die wir jedem empfehlen können“, fasst Rositzka zusammen. „Dadurch, dass man im Wettbewerb ein komplettes Projekt organisieren muss, haben wir Dinge gelernt, die in einem regulären Studium nicht zu erlangen sind. Es war eine Menge Arbeit, hat aber mindestens genauso viel Spaß gemacht.“

Weitere Informationen im Internet:
www.igem-bielefeld.de