Vor dem Hintergrund endlicher fossiler Ressourcen hat ein Umdenken, sowohl in der Gesellschaft als auch in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft, eingesetzt. Hinzu kommt das Bewusstsein, dass unser Handeln schwerwiegende Folgen für unsere Umwelt nach sich ziehen kann. Eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit ist es daher, unseren technologischen Fortschritt nicht mehr mit aller Macht, sondern unter Berücksichtigung des Umweltschutzes, der Nutzung erneuerbarer Energien sowie neuer Produktionsmethoden und Produkte voranzutreiben.

Im Umweltschutz ist die Umweltbiotechnologie bereits eine etablierte Fachdisziplin. Insbesondere in der Abwasserreinigung ist der Einsatz von Bakterien in Kläranlagen schon seit Jahrzehnten Standard. Auch in den Bereichen Bodensanierung, Abluftreinigung und Abfallrecycling spielen biotechnologische Methoden eine wichtige Rolle. Für die Zukunft lassen insbesondere die Systembiologie sowie die synthetische Biologie auf neue Durchbrüche hoffen. Essenziell wird es sein, die neuen Technologien in bestehende Produktionsprozesse zu integrieren und somit eine Abkehr vom End-of-pipe-Denken zu bewirken.

Mit einem Anteil von 71 Prozent an der bereit gestellten Endenergie in Deutschland im Jahre 2010 ist die Bioenergie – die energetische Nutzung von Biomasse - die wichtigste Form unter den erneuerbaren Energien. Neben nachhaltiger Produktion und effizienter Konversion von Biomasse liegt ein großes Zukunftspotenzial vor allem in der Erschließung neuer Biomasseproduzenten. Große Hoffnung wird auf den Einsatz von Algen zur Biomasseproduktion gesetzt. Algen gehören zu den sich am schnellsten vermehrenden Organismen und benötigen im Wesentlichen CO2 und Sonnenlicht zum Wachstum. Sie lassen sich in Bioreaktoren auf unfruchtbaren Flächen kultivieren und können somit die Tank-oder-Teller-Diskussion umgehen. Um die Bindung von CO2 durch Algen und die daraus resultierende Produktion von Biomasse wirtschaftlich zu gestalten, wird es nötig sein, nicht nur die Biomasse zu verwerten, sondern, in Form einer Wertschöpfungskaskade, zunächst hochpreisige Nebenprodukte zu extrahieren.

Die Herstellung von Produkten mithilfe biotechnologischer Methoden ist das Ziel der industriellen/weißen Biotechnologie. Auch in diesem Bereich unterstützt die BIOPRO Baden-Württemberg. Ein Beispiel, um einen Teilaspekt in diesem Bereich effizient zu vertreten, ist die Gründung des Clusters Biopolymere/Biowerkstoffe im Jahr 2006. Als einer von fünf Gewinnerclustern der BMBF-Hightech-Strategie BioIndustrie 2021 erhielt er für den Zeitraum 2007 bis 2012 eine Förderung über zehn Millionen Euro. Er hat zum Ziel, den Wandel zu einer Bioökonomie positiv mitzugestalten. Herkömmliche chemische Produktionsprozesse sollen zunehmend durch den Einsatz von Mikroorganismen, Enzymen oder anderen Produktionssystemen optimiert oder ersetzt werden. Materialien aus pflanzlichen Rohstoffen, Biopolymere als Alternative zu petrochemischen Kunststoffen und umweltverträgliche Chemikalien gehören zu den denkbaren Produkten.

Die Biotechnologie kann als Querschnittstechnologie einen erheblichen Beitrag zur Innovationsfähigkeit in etablierten Industrien leisten. Dies ist in Ansätzen seit einigen Jahren zu erkennen. Um diesen Prozess zu beschleunigen, hat die BIOPRO Baden-Württemberg GmbH das branchenverbindende Wirtschaftsförderprogramm SYNPRO ins Leben gerufen.