Bioökonomie BW

Rund 38 Kilogramm Plastikmüll fallen in Deutschland jährlich pro Kopf an. Mit dem Ziel, ein nachhaltiges Gesamtkonzept aus biologisch abbaubaren Verpackungsalternativen im Kosmetikbereich zu schaffen, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an Polyhydroxyalkanoaten (PHA), die in ihren Eigenschaften herkömmlichen Kunststoffen ähneln, aber ohne den Einsatz fossiler Rohstoffe aus Mikroorganismen gewonnen werden.

Neue, an der Universität Bayreuth entwickelte Biomaterialien beseitigen Infektionsrisiken und fördern Heilungsprozesse: Die nanostrukturierten Materialien basieren auf Spinnenseide. Sie verhindern die Ansiedlung von Bakterien und Pilzen, aber unterstützen gleichzeitig proaktiv die Regeneration von menschlichem Gewebe. Daher eignen sie sich hervorragend für Implantate, Wundverbände, Prothesen, Kontaktlinsen und andere Hilfsmittel des Alltags.

Die Zeit beim Klimaschutz drängt. Einen Lösungsansatz bietet die Nutzbarmachung des Treibhausgases CO2 als Rohstoff für Chemikalien. Durch eine Kombination von elektrochemischer und biotechnologischer Umwandlung gelang es den Forschern des Fraunhofer IGB, aus dem aus Luft adsorbierten Treibhausgas einen wertschöpfenden terpenoiden Farbstoff herzustellen.

Aus Holz kann man nicht nur Bretter und Feuerholz machen: Mit dem richtigen Know-how können daraus innovative und nachhaltige Produkte entstehen. Einer, der sich dieser Aufgabe widmet, ist Prof. Dr.-Ing. Rudolf Hausmann vom Fachgebiet für Bioverfahrenstechnik an der Universität Hohenheim. In dem vom Land Baden-Württemberg neu gegründeten „Technikum Laubholz“ möchte er aus dem Rohstoff Laubholz moderne Tenside herstellen.

Preisträger des Innovationspreises der BioRegionen in Deutschland 2020 - 01.07.2020

Neues, biogenes Herbizid patentiert – ein Beitrag zur weltweiten Ernährungssicherheit

Ein natürlich vorkommender Zucker, isoliert aus Cyanobakterien, wurde von der Universität Tübingen patentiert und gewinnt als einer von drei Preisträgern den Innovationspreis des Arbeitskreises der BioRegionen. Das Molekül soll in den nächsten drei Jahren als Ersatz für Totalherbizide wie Glyphosat zur Marktreife entwickelt und an Unternehmen lizensiert werden.

Pressemitteilung - 25.06.2020

Neuer Kandidat für Rohstoffsynthese durch Gentransfer

Cyanobakterien brauchen kaum Nährstoffe und nutzen die Energie des Sonnenlichts. Badegäste kennen die – oft fälschlich „Blaualgen“ genannten – Mikroorganismen von ihrem Auftreten in Gewässern. Eine Forschergruppe am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat herausgefunden, dass sich die mehrzellige Art Phormidium lacuna durch natürliche Transformation genetisch verändern lässt und dadurch zum Beispiel Ethanol oder Wasserstoff produzieren…

Abbaubare Biopolymere - 29.05.2020

Bioplastik macht Holzkreisläufe nachhaltiger

Holzreststoffe lassen sich mit innovativen Technologien und mithilfe von Bakterien in nachhaltige Verpackungen aus Bioplastik verwandeln. Bevor sie umweltfreundlich zu CO2 und Wasser abgebaut werden, können sie so ein Produktleben zum Beispiel in der Kosmetikindustrie führen.

Noch bestehen elektronische Geräte aus unbelebten Materialien. Eines Tages könnten jedoch „mikrobielle Cyborgs“ in Brennstoffzellen, Biosensoren oder Bioreaktoren nützlich sein. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologe (KIT) haben ein programmierbares, biohybrides System entwickelt, das aus einem Nanokomposit-Material und dem Elektronen produzierenden Bakterium Shewanella oneidensis besteht.

Eine Brennstoffzelle mit textiler Anode könnte verschiedene Kläranlagen fast energieneutral arbeiten lassen und auch andere biotechnologische Prozesse wirtschaftlicher machen.

Das Wissenschaftsministerium hat die zweite Runde des Förderprogramms „Bioökonomie Baden-Württemberg“ gestartet. Mit insgesamt rund 2,2 Millionen Euro werden Forschungsverbünde unterstützt, die neue Technologien und Ideen entwickeln, die im Sinne der Kreislaufwirtschaft Ökologie und Ökonomie zusammenbringen.

Fachbeitrag - 13.02.2018

Feine Aromen aus Biogas

Ein wichtiger Ausgangsstoff fruchtiger Aromen für die Lebens- und Futtermittelindustrie sowie für die Kosmetikbranche ist die Buttersäure. Bei der Biogasproduktion fällt sie als Zwischenprodukt an. Dort könnte sie abgezweigt und zur Aromaproduktion genutzt werden – das technologische und bioökonomische Potenzial dieser Verwertung lotet ein neues Verbundprojekt aus.

Fachbeitrag - 04.12.2017

Textilien: wasserabweisend dank Pilzproteinen

Outdoor-Liebhaber und Sportler schätzen sie ungemein: wasserabweisende Jacken und Hosen. Viele Verbraucher sind sich allerdings nicht bewusst, dass die Chemikalien, die zur Funktionalisierung der Textiloberfläche verwendet werden, oftmals die Umwelt belasten. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und der Hohenstein Group forschen an einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Methode, um Textilien…

Fachbeitrag - 01.09.2016

Biotech-Fasern nach Maß für verbesserte Wundauflagen

Wissenschaftler haben einen biotechnologischen Prozess etabliert, in dem Bakterien Alginat produzieren. Weil die Qualität reproduzierbar hoch ist, können daraus faserbasierte Medizinprodukte wie zum Beispiel Wundauflagen gefertigt werden.

Fachbeitrag - 19.04.2016

Nachgefragt: Thomas Helle über neue Entwicklungen im Bioleaching

Auf Vermittlung der BIOPRO Baden-Württemberg GmbH trat die Biotechnologiefirma Novis GmbH in Kontakt mit dem renommierten Geomikrobiologen Prof. Dr. Andreas Kappler. Die Partner testeten erste Bioleaching-Verfahren, um Metalle mithilfe von Bakterien aus Schlacken zu recyceln. Die BIOPRO hat in einem Interview mit Dr. Thomas Helle, Geschäftsführer der Novis GmbH, nachgefragt, was aus dem Projekt geworden ist. Die Fragen stellte Dr. Ursula Göttert.

Fachbeitrag - 29.02.2016

Biostrom aus Abwasser

Weltweit arbeiten Wissenschaftler an der Entwicklung neuer Technologien, um saubere Energie zu erzeugen. Das Team um Sven Kerzenmacher vom Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg setzt dabei auf eine so ungewöhnliche wie erfolgversprechende Kombination: Abwasser und Bakterien.

Fachbeitrag - 25.01.2016

Chemikalieneinsatz nach Ölkatastrophen besser abwägen

Nach Ölkatastrophen sollen Dispersionsmittel Ölteppiche auflösen und durch die feine Verteilung der Öltröpfchen eine größere Angriffsfläche für ölabbauende Mikroorganismen bieten, was zu einem schnelleren Abbau der Ölkomponenten führen soll. Die Molekularökologin Dr. Sara Kleindienst simulierte gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam das Deepwater-Horizon-Unglück im Tiefenwasser des Golfs von Mexiko und gewann dabei unerwartete…

Fachbeitrag - 30.11.2015

Bakterielles MccA reduziert Sulfite effizienter als andere Enzyme

Dr. Bianca Hermann ist auf Multihäm-Enzyme spezialisiert und untersucht deren Aufbau und Reaktionsmechanismus an der Universität Freiburg. Die Forscherin fand anhand der Kristallstruktur heraus, warum ein bestimmter bakterieller Enzymkomplex schwefelhaltige Substanzen wie Sulfite bis zu hundertmal schneller reduzieren kann als andere. Industrielle Entschwefelungsprozesse könnten so eventuell mithilfe der Mikroorganismen vereinfacht oder…

Fachbeitrag - 11.11.2015

Metallenzym öffnet Benzolring

Aromatische Ringe sind extrem stabil und lassen sich chemisch nicht leicht aufbrechen. Prof. Dr. Matthias Boll von der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg und sein Team haben mit Geobacter metallireducens einen Organismus, der Aromaten auch ohne Sauerstoff vollständig abbaut. Der Abbau aromatischer Kohlenwasserstoffe ist bedeutsam für Mensch und Umwelt. Das Produkt aus einer Benzolring-Reduktion könnte auch für die Herstellung von…

Fachbeitrag - 08.06.2015

Biotenside - leistungsstarke Fettlöser aus Bakterien

Anfang 2015 gründete die Karlsruher Firma Biotensidon GmbH ein Tochterunternehmen im Bereich der weißen Biotechnologie. In einem Fermenter-Prototypen werden dort Rhamnolipide, besonders oberflächenaktive Biotenside, produziert. Durch diese Entwicklung, die in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des 'Science & Technology Center in Ukraine' durchgeführt wird, können nun herkömmliche erdölbasierte Tenside durch Biotenside ersetzt…

Fachbeitrag - 12.01.2015

Bionische Chemie: Funktionelle Einheiten in der Zelle maßschneidern

Dr. Stefan Schiller vom Zentrum für Biosystemanalyse (ZBSA) der Universität Freiburg kombiniert chemisch-biologische mit synthetisch-biologischen Methoden, um Bakterienzellen mit neuen Organellen zu bestücken und hat dabei vielfältige biotechnologische Anwendungen im Blick. Vom BMBF erhielt er 2014 den alle zwei Jahre vergebenen Forschungspreis im Rahmen der Initiative „Nächste Generation biotechnologischer Verfahren - Biotechnologie 2020+“ und…

Fachbeitrag - 10.06.2013

Trickreich abgesichert durch Gift und Gegengift

Sie sind die älteste bekannte Lebensform, denn es gibt sie seit etwa drei Milliarden Jahren auf unserem Planeten: Cyanobakterien. Sie sind demnach recht ursprüngliche Organismen und wahrscheinlich ziemlich primitiv – oder etwa nicht? Die Freiburger Wissenschaftler Stefan Kopfmann und Prof. Dr. Wolfgang Hess vom Institut für Biologie III haben herausgefunden, dass die im Volksmund auch als Blaualgen bezeichneten Bakterien einen äußerst geschickten…

Fachbeitrag - 31.05.2013

Forschung in Biberach - Leuchtet die Zukunft der Bioökonomie purpurn?

Das Bakterium Rhodospirillum rubrum zieht schon seit Langem das Interesse von Biotechnologen auf sich. Denn es eignet sich unter anderem zur Herstellung großer Mengen von Farbstoffen. Nun untersuchen der Mikrobiologe Hartmut Grammel von der Hochschule Biberach und Wissenschaftler vom Magdeburger Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme ob man das Bakterium auch zur Fixierung von Kohlenstoffdioxid nutzen kann. Das Fernziel die…

Fachbeitrag - 03.09.2012

Grüne Symbiose nach dem Matroschka-Prinzip

Die einzelligen, aquatisch lebenden Dinoflagellaten sind Meister der verschachtelten Symbiose. Sie verleiben sich Chloroplasten tragende Organismen ein und können dadurch das Sonnenlicht photosynthetisch nutzen. Das hilft der Arterhaltung, gefährdet jedoch andere Organismen und den Menschen: Dinoflagellaten sind die Hauptverursacher toxischer Algenblüten. An der Universität Stuttgart wird die Vielfalt und Komplexität der Symbiose erforscht.

Fachbeitrag - 23.07.2012

The heat is on – unbekannte Biochemie für den Extremfall

Dr. Ivan Berg von der Universität Freiburg und sein Team interessieren sich für die Biochemie die in Lebewesen an heißen Vulkanquellen oder im Toten Meer stattfindet. Ein Beispiel hierfür sind zwei von den Freiburgern entdeckte Stoffwechselwege in Organismen aus der Gruppe der sogenannten Crenarchaeota. Diese assimilieren Kohlendioxid aus der Umgebung. Die Organismen tun dies ohne sich durch Zerfallsprodukte zu vergiften die bei hohen…

Fachbeitrag - 23.07.2012

Extremophile Bakterien: Unsere Ururahnen

Thermophile und hyperthermophile Archaeen und Bakterien geben uns eine Vorstellung, unter welchen Bedingungen sich Organismen vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren entwickelt hatten. Ob die ersten Zellen in heißen vulkanischen Quellen an der Oberfläche oder an Hydrothermalschloten im Ozean entstanden sind, ist umstritten.