Jun.-Prof. Sabrina Hedrich untersucht Mikroorganismen, die Extreme lieben

Juniorprofessorin Sabrina Hedrich
Seit Anfang 2020 forscht und lehrt Jun.-Prof. Sabrina Hedrich am Institut für Biowissenschaften. Dort untersucht sie die Mikroben, die sich besonders gut an extreme Bedingungen wie hohe Temperaturen, extrem niedrige pH-Werte sowie toxische Schwermetallkonzentrationen angepasst haben.

Während die meisten anderen Bakterien und Co. bei hohen Temperaturen und in sauren Lösungen absterben, fühlen sich die Untersuchungsobjekte der Biohydrometallurgie-Expertin dort erst richtig wohl. Die Juniorprofessorin beschäftigt sich mit sogenannten acido- und thermophilen (säure- und hitzeliebenden) Mikroorganismen und untersucht, wie diese zur Metallgewinnung aus Erzen und Reststoffen der Industrie (z.B. Elektronikschrott) genutzt werden können.

„Bei niedrigem pH-Wert bringen wir die Mikroben in einem Bioreaktor dazu, die Metalle aus unlöslichen Sulfiden in Lösung zu bringen. Die Wertmetalle können dann mittels verschiedener hydrometallurgischer Verfahren aus der Lösung gewonnen werden – und das bei geringem Energieeinsatz und ohne die für pyrometallurgische Prozesse typischen schädlichen Abgase“, erklärt die Alumna der TU Bergakademie Freiberg, die Anfang der 2000er-Jahre Angewandte Naturwissenschaften studierte. Aktuell erforscht die Juniorprofessorin beispielsweise, wie aus einem Platinerz aus Südafrika mit Hilfe der Biolaugung Platin und Palladium gewonnen werden kann.

Mit der neuen Juniorprofessur rückt auch der Prozess der biologischen Wasseraufbereitung in den Fokus der Forschung. „In diesem Gebiet wenden wir die Erkenntnisse auf die Aufbereitung von Prozesswässern aus der Metallurgie oder von Bergbauwässern an. Die Restgehalte der Metalle können sich dank der Behandlung mit Mikroorganismen aus solchen Lösungen noch wirtschaftlicher gewinnen lassen“, so Jun.-Prof. Sabrina Hedrich.

Von den Grundlagen zur Prozessentwicklung

Bis zu 20 Liter der metallhaltigen Laugungslösung mit einem Feststoffgehalt von bis zu 20% können in einem sogenannten Rührreaktor in den Versuchsanlagen des Instituts für Biowissenschaften verarbeitet werden. „Unser Ziel ist es künftig, den Prozess in einen Pilot-Maßstab zu überführen“, erläutert die Naturwissenschaftlerin.

Insbesondere die mikrobiellen Grundlagen, die die Optimierung der Biolaugung erst ermöglichen, interessieren Jun.-Prof. Sabrina Hedrich: „Ich schaue mir den Organismus genau an und frage, wie dieser funktioniert und wie er mit Hilfe von Substraten und durch Temperatur- und pH-Wert-Anpassung stimuliert werden kann, um die verschiedenen Erze aufzuknacken“. Studierende der Angewandten Naturwissenschaften, Chemie und Geoökologie erlernen in den Lehrveranstaltungen der Wissenschaftlerin sowohl mikrobiologische als auch genetische Grundlagen. Außerdem lernen sie die Technik der Bioreaktoren kennen und verstehen, wie Mikroorganismen in biotechnologischen Prozessen zum Einsatz kommen. „Ich freue mich auf Anfragen für Abschluss- oder Projektarbeiten und Praktika mit Studierenden und Promovierenden aus allen Studien- und Fachgebieten – sprechen Sie mich einfach an“, sagt Jun.-Prof. Sabrina Hedrich.