Methoden der modernen Bio- und Gentechnologie, die als eine der Leitwissenschaften und Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts angesehen werden, finden bei einer Vielzahl von Unternehmen im sogenannten „Life-Science Sektor“ eine Anwendung. Wesentliche Bereiche stellen dabei Medizin und Pharmazie („rote Gentechnik“), Umwelt („graue Gentechnik“) und Landwirtschaft („grüne Gentechnik“) dar.

Das Modul „Bio- und Gentechnologie“ vermittelt die Grundlagen der Biotechnologie und ihre Anwendungen im Bereich des Umweltschutzes als nachsorgender Umweltschutz („end-of-pipe-Technologie“) sowie des Produktionsintegrierten Umweltschutzes (PIUS) im Bereich der industriellen Produktionstechnologie. Darüber hinaus werden Anwendungen dieser Technologie im medizinischen Sektor, der pharmazeutischen Industrie und im Bereich der Landwirtschaft und Ernährung aufgezeigt.

Der Themenbereich „Biotechnologie“ vermittelt eine Übersicht der umweltbiotechnologischen Grundlagen sowie ihrer Hauptanwendungsgebiete und dient der Vermittlung elementar-biologischer Kenntnisse. Hierdurch erhalten die Studierenden einen Einblick in die Bioverfahrenstechnik als „End-of-Pipe-Technologie“. Abrundend werden Perspektiven der Biotechnologie im Rahmen des produktionsintegrierten Umweltschutzes aufgezeigt. Die Grundmechanismen des Stoffwechsels und der Energiegewinnung in Zellen sowie des mikrobiologischen (Schad-)Stoffabbaus als Grundlagen zum Verständnis biotechnologischer Systeme werden erlernt. Die Bilanzierung umweltbiotechnologischer Verfahren wird anhand von Beispielen dargestellt. Ein kurzer Exkurs widmet sich den Potenzialen der Gentechnik für das Gebiet der Umweltbiotechnologie. Schließlich werden Perspektiven der Biotechnologie im Rahmen des produktionsintegrierten Umweltschutzes, wie zum Beispiel zur innerbetrieblichen Kreislaufschließung oder für die Wertstoffproduktion, verdeutlicht.

Eine Nutzung der Biotechnologie für umweltverträgliche industrielle Produktionsverfahren im Sinne des produktionsintegrierten Umweltschutzes trägt zur Lösung zahlreicher globaler Umweltprobleme bei. Im Themenbereich „Biotechnologische Produktionsprozesse“ werden ökologische Vorteile der Biotechnologie und ihre damit im Zusammenhang stehende, auch aus wirtschaftlicher Sicht wachsende, Konkurrenzfähigkeit in immer mehr Industriezweigen beschrieben. Zur Erläuterung der - aufgrund ihrer fortschreitenden Entwicklung - zunehmenden Leistungsfähigkeit der industriellen Biotechnologie werden den Studierenden Grundlagen biotechnologischer Produktionsprozesse und ihrer Hauptanwendungsgebiete vermittelt. Neben einem Überblick über verschiedene biotechnologische Produktionsverfahren, werden wichtige potentielle Beiträge der Biotechnologie für industrielle Produktionsprozesse exemplarisch aufgeführt. Die Verfahren werden dabei insbesondere hinsichtlich des produktionsintegrierten Umweltschutzes beleuchtet. In einer vergleichenden Darstellung dieser Verfahren mit herkömmlichen Prozessen werden darüber hinaus auch produktionsimmanente Nachteile verschiedener biotechnologischer Verfahren aufgezeigt.

Die Gentechnik als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts hat zu einem grundlegenden Wandel in der molekularbiologischen und biomedizinischen Forschung geführt. Der Themenbereich „Grundlagen der Gentechnik“ vermittelt eine zusammenhängende Übersicht über die der Gentechnik zugrunde liegenden Mechanismen, Methoden und entwickelten Techniken. Hierzu werden aktuelle Entwicklungen und Forschungsprojekte wie beispielsweise das „Human-Genom-Projekt“ einbezogen und grundlegende Anwendungsmöglichkeiten gentechnischer Methoden in den verschiedenen Bereichen von Forschung, Entwicklung und Industrie aufgezeigt.