Alternative Baumaterialien: Myzelwerkstoffe - 20.12.2023

Der Pilz macht´s: Myzelbasierte Materialien nachhaltig und wirtschaftlich

Für die meisten von uns sind Pilze nur Nahrungsmittel – eventuell auch noch Krankheitserreger. Ein Fehler, denn diese erstaunlichen Lebewesen sind noch zu viel mehr imstande: Sie wachsen auf pflanzlichen Reststoffen aller Art und verbinden diese zu flexiblen oder festen Formstücken, aus denen neue nachhaltige und wirtschaftlich attraktive Produkte wie Leder- und Styroporersatz oder Baustoffe werden können.

Forschende der Universität Hohenheim arbeiten an einer Fischalternative aus Mikroalgen. Vorteil: Sie besitzen wertvolle Inhaltsstoffe und tragen gleichzeitig zur CO2-Speicherung bei.

Am vergangenen Montag fand zum 22. Mal das Abwasserkolloquium statt. In diesem Jahr lag der Fokus des Kolloquiums auf der Entfernung von PFAS und Spurenstoffen im Wasser.

In biotechnologischen Produktionsprozessen sind Kontaminationen mit Mikroorganismen eine große Herausforderung. Bisher wird das Problem mithilfe von Chemie gelöst, doch auch hier bietet die Biologie eine schonendere Alternative: Nützliche und schädliche Mikroorganismen werden in einem »Mikrobiellen Wettkampf« gegeneinander in den Ring geschickt. Dr. Lukas Kriem, Mikrobiologe am Fraunhofer IGB, verwendet dazu die Methode der Bioaugmentation.

Im Projekt »InBiRa« entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart eine Insektenbioraffinerie. Mit deren Hilfe sollen sich neuartige Produkte aus Abfällen herstellen und somit Stoffkreisläufe nachhaltig schließen lassen.

Seit 1953 verbindet das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Biologie und Technik, um innovative und nachhaltige Technologien und Verfahren zu entwickeln. Zu seinem Jubiläum zum 70-jährigen Bestehen begrüßte das Institut am 10. Juli 2023 Wegbegleiter, Partner sowie ehemalige und aktive Mitarbeitende aus sieben Jahrzehnten zu einem Fachsymposium am Hauptsitz des Instituts am Fraunhofer-Campus Stuttgart.

Die 2019 verabschiedete Landesstrategie „Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg“ will zum Schutz natürlicher Ressourcen, der Biodiversität sowie des Klimas beitragen und Innovationen begünstigen. Für Begleitung, Beratung und Weiterentwicklung wurde bereits 2020 ein hochkarätig besetzter Bioökonomiebeirat berufen. Zum Start der zweiten Umsetzungsphase steht das Expertenteam in leicht veränderter Zusammensetzung erneut zur Verfügung.

Im Februar nahm das estnische Start-up New Standard Oil erfolgreich den ersten großtechnischen Prototyp zur Trocknung und Torrefizierung von biogenen Reststoffen in Betrieb. Die Anlage arbeitet mit Heißdampf bei Atmosphärendruck und damit äußerst energieeffizient.

Die urbane Bioökonomie war zentraler Gegenstand eines Vernetzungstreffens am Fraunhofer IGB, das die relevanten Akteure aus Kommunen, Politik, Wissenschaft und Industrie zusammenbrachte. Der gegenseitige Austausch zeigte Bedarfe und Ansätze für Kooperationen auf und verdeutlichte die zentrale Bedeutung der gegenseitigen Vernetzung aller Akteure. Auf dieser Basis sollen weitere Vernetzungsinitiativen folgen.

Synergieeffekte durch Mikroalgen und Purpurbakterien - 03.02.2023

Auf dem Weg in die Wasserstoffwirtschaft mit einer Abwasser-Bioraffinerie: Das Projekt SmartBioH2-BW

Unter Nutzung industrieller Abwasser- und Reststoffströme entsteht in Rheinfelden (Baden) eine Bioraffinerie, die zwei Bioreaktoren mit Purpurbakterien und Mikroalgen miteinander koppelt und „grünen“ Wasserstoff sowie organische Grundstoffe wie Carotinoide synthetisiert. SmartBioH2-BW ist ein Pilotprojekt der Fachinitiative urbane und industrielle Bioraffinerien und wird durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft gefördert.

Nachhaltigkeit und Klimaschutz stehen ganz oben auf der Agenda von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft. Um sich ein Bild davon zu machen, mit welchen Innovationen ressourceneffizientes Wirtschaften gelingt, besuchte Ministerpräsident Winfried Kretschmann am 31. Januar 2023 den Stuttgarter Technologie- und Innovationscampus S-TEC im Fraunhofer-Institutszentrum Stuttgart.

Die Fraunhofer-Gesellschaft erhält vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus im Jahr 2022 insgesamt 32 Millionen Euro im Rahmen der Grundfinanzierung und für Investitionen. Das gab Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut bekannt. Von der Förderung entfallen 10 Millionen Euro auf den Anteil des Landes an der Grundfinanzierung der Forschungsorganisation.

Rohstoffe aus Abwässern - 21.12.2022

Kläranlagen als Bioraffinerien: Das Projekt RoKKa

In dem vom Fraunhofer IGB koordinierten Verbundprojekt RoKKa werden Verfahren erprobt, um aus kommunalen und industriellen Abwässern Rohstoffe wie Phosphor- und Stickstoffverbindungen für die Düngemittelproduktion klimaneutral zu extrahieren. Die neuen Verfahren werden an Kläranlagen im Großraum Ulm unter realen Bedingungen getestet, um diese zu nachhaltigen Bioraffinerien auszubauen.

Nachwachsende Rohstoffe und biobasierte Verfahren können in entscheidendem Maß zum Ersatz fossiler Materialien beitragen. Dies geht aus einer Roadmap hervor, welche die Fraunhofer-Gesellschaft heute in Berlin der Politik und Öffentlichkeit präsentiert hat.

Mit Insekten zur Kreislaufwirtschaft - 30.11.2022

InBiRa: Insektenbioraffinerie verwandelt Lebensmittelreste in neue Produkte

Lebensmittelreste und -abfälle von Insektenlarven verwerten lassen und daraus Sekundärrohstoffe für technische Produkte und Kosmetika herstellen. Dies wollen Forschende in einer Insektenbioraffinerie am Fraunhofer IGB in Stuttgart. Das Projekt InBiRa wird mit insgesamt 3,8 Mio. Euro EU- und Landesmitteln finanziert.

Phosphat ist Fluch und Segen zugleich. Der Rohstoff ist ein grundlegender Baustein allen organischen Lebens und somit unverzichtbar. Gleichzeitig kann er aber auch schädlich wirken – etwa, wenn er in großen Mengen durch unser Abwasser in natürliche Gewässer gelangt. Dann kann Phosphat ein Pflanzen- und Algenwachstum verursachen, das Gewässer »umkippen« lässt.

Sepsis ist nicht nur eine Blutvergiftung – Sepsis ist eine lebensbedrohliche Erkrankung mit hohen Todesraten. Eine schnelle und verlässliche Diagnose der verursachenden Erreger ist von entscheidender Bedeutung für das Überleben erkrankter Personen; etwas, das der momentane klinische Standard nicht umfassend erfüllt. Neue biointelligente Tests und Methoden können Patientinnen und Patienten bessere Überlebenschancen ermöglichen.

Egal, ob beim Zähneputzen, Händewaschen oder Duschen, in Cremes und Make-up, in der Waschmaschine oder im Geschirrspüler. Überall kommen sie täglich zum Einsatz und sind doch für die meisten Menschen eher unsichtbar: Tenside. Diese kleinen Alltagshelfer können nicht nur klassisch mittels chemischer Verfahren produziert werden, sondern auch mithilfe von Mikroorganismen in biotechnologischen Prozessen.

Setzt die deutsche Landwirtschaft zukünftig auf Mikroalgen? Mit den einzelligen Wasserpflanzen lassen sich jedenfalls zahlreiche Wertstoffe produzieren – somit haben sie ein großes Potenzial als nachwachsender Rohstoff und Biomassequelle für die Bioökonomie.

Eine Station der diesjährigen Sommertour von Baden-Württembergs Umweltministerin Thekla Walker war das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart. Ministerialdirektor Dr. Michael Münter, der als Amtschef des Ministeriums den Termin für die kurzfristig verhinderte Ministerin wahrnahm, traf hier die Subitec GmbH, eine Ausgründung des Instituts und erfuhr, wie Mikroalgen wertvolle Produkte herstellen.

An der Tankstelle wird uns die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen durch die hochschnellenden Preise bewusst. Denn insbesondere der Energiesektor ist zurzeit betroffen von steigenden Kosten am fossilen Rohstoffmarkt. Und ebenso die chemische Industrie, die Energie neben Öl und Gas als Rohstoff für viele ihrer zahlreichen Produkte benötigt.

Pressemitteilung - 15.06.2022

Mit Insekten zur Kreislaufwirtschaft

InBiRa, eine neue Insekten-Bioraffinerie, setzt organische Reststoffe und Bioab- fälle als wertvolle Rohstoffe ein und wandelt sie in technisch nutzbare höher- wertige Produkte um. Damit leistet die Bioraffinerie einen positiven Beitrag zur Klimaneutralität. Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg und die Europäische Union fördern eine Pilotanlage, die am Fraunhofer IGB in Stuttgart aufgebaut wird.

Katalytische Verfahren spielen in der Chemieindustrie eine zentrale Rolle. Im Mittelpunkt stehen dabei Katalysatoren, also Substanzen, die chemische Umwandlungsprozesse auslösen. Um diese Vorgänge zu steuern, kommt es auch auf die Trägermaterialien für die Katalysatoren an.

Vertreter der Fraunhofer-Institute ICT und IGB führten vom 16. bis 20. Mai 2022 intensive Gespräche mit Firmen, Behörden, Zuwendungsgebern und Wissenschaftlern im Großraum Nairobia, Kenia, im Rahmen zweier deutsch-kenianischer Forschungsprojekte. Ziel der Projekts NexusHub, an dem das IGB beteiligt ist, ist die Entwicklung von Systemen und Technologien.

Mit Abwasser, Abfällen und Abgasen liefert eine Stadt mitsamt ihrem industriellen Umfeld wertvolle Reststoffe, die sich mit bioökonomischen Verfahren als Rohstoffe für neue Produkte nutzen ließen. Im Projekt »urban BioÖkonomieLab« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB erstmals ein Transformationsmodell und ein Reallabor für den urban-industriellen Raum und setzt ausgewählte Lösungen für die nachhaltige…

Das Umweltministerium fördert zwei weitere Netzwerke, um Technologien, Verfahren und Kreisläufe der nachhaltigen Bioökonomie weiter zu etablieren.

Eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft auf der Basis von Holz ist das Ziel des Verbundprojekts »H2Wood – BlackForest«, das vom BMBF mit 12 Millionen Euro gefördert wird. Hierfür entwickelt das Fraunhofer IGB ein biotechnologisches Verfahren, um aus Holzabfällen Wasserstoff und biobasierte Koppelprodukte herzustellen. Beim Projektpartner Campus Schwarzwald in Freudenstadt wird das Verfahren in einer eigens dafür ausgelegten Anlage demonstriert.

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB hat sich mit dem Projekt eBioCO2n für den Innovation Award »Best CO2 Utilisation 2022« des Nova-Instituts beworben. Mit Erfolg: In der Finalrunde konnte das Projektteam um Dr. Michael Richter nun den dritten Platz belegen.

Umwelt- und Klimaschutzministerin Thekla Walker: „Biologisches CO2-Recycling als Beitrag zum Klimaschutz und Rohstoffsicherheit in Baden-Württemberg weiter voranbringen.“

Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg finanziert das Projekt KoalAplan, das den Funktionsumfang einer Kläranlage um Möglichkeiten zur Rohstoffrückgewinnung aus dem Abwasser erweitert. Das Projekt leistet einen positiven Beitrag zur Klimaneutralität, da die erhaltenen Produkte fossile Rohstoffe und energieintensive Verfahren ersetzen.

Umweltministerin Thekla Walker: „Mit über 19 Millionen Euro fördern wir innovative Bioökonomie-Projekte im Land, mit denen wir wichtige Rohstoffe aus Abfall und Abwasser zurückgewinnen können“

Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg finanziert das neue Forschungs- und Demonstrationsprojekt RoKKa (Rohstoffquelle Klärschlamm und Klimaschutz auf Kläranlagen), das das Leistungsspektrum von Kläranlagen um eine entscheidende Funktion erweitert: die Möglichkeit der Rohstoffrückgewinnung aus dem Abwasser.

Bezaubernde Landschaften, facettenreiche Natur, ein Zuhause für zahlreiche Tiere und ein Rückzugsort für Menschen als ausgezeichnetes Urlaubsziel: Ist das alles, was die Region Schwarzwald zu bieten hat? Die Antwort ist nein.

Aus Kohlenstoffdioxid wichtige Ausgangsmaterialien für Feinchemikalien machen – das funktioniert tatsächlich: Einem Forscherteam des Fraunhofer IGB ist es im Max-Planck-Kooperationsprojekt eBioCO2n erstmals gelungen, CO2 in einer auf dem Transfer von Elektronen basierenden Enzymkaskade zu fixieren und in einen festen Ausgangsstoff für die chemische Industrie umzuwandeln.

Klimaschonende Kreislaufwirtschaft - 11.11.2021

CO2 aus der Luft als Rohstoff für Chemikalien

Einem Fraunhofer-Team ist es gelungen, mittels aus der Luft adsorbiertem CO2 einen Farbstoff herzustellen. Das Motiv: klima- und ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft. Neben Chemikalien lassen sich auch Kraftstoffe kosteneffizient herstellen. Wie verläuft das technische Verfahren, und welche Chancen eröffnen sich?

Machbarkeitsstudie zeigt Potenziale und Konzepte für Industriebranchen in Baden-Württemberg auf.

Wir trinken es, waschen uns damit, nutzen es zum Wärmen oder Kühlen, bauen damit unser Essen an, verwenden es in zahlreichen Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen und wir können damit sogar Strom erzeugen: Wasser − unsere wertvollste und vielseitigste Ressource. Aufgrund zunehmender Umweltverschmutzung und verstärkt durch den Klimawandel wird Wasser immer knapper und somit begehrter.

Die baden-württembergische Landesstrategie „Nachhaltige Bioökonomie“ soll Ökologie und Ökonomie vereinen. Jetzt hat das Umweltministerium eine Umfrage dazu gestartet.

Kohlenstoffdioxid ist einer der Haupttreiber des Klimawandels – die CO2-Emissionen müssen daher künftig sinken. Einen möglichen Weg zur CO2-Reduktion zeigen Fraunhofer-Forschende auf: Sie nutzen das Klimagas als Rohstoff, etwa für Kunststoffe. Dazu stellen sie aus CO2 zunächst Methanol und Ameisensäure her, die sie via Mikroorganismen zu Bausteinen für Polymere und Co. umwandeln.

Ob Backen oder Brauen – der Mensch nutzt seit jeher biotechnologische Prozesse und lässt Mikroorganismen für sich arbeiten. Die Einsatzgebiete gehen allerdings weit über die Nahrungszubereitung hinaus. Die Wissenschaft erschließt immer mehr Anwendungsmöglichkeiten für biotechnologisch hergestellte Produkte in Pharmazie, Chemie und Energieversorgung.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kompetenzzentrums Biointelligenz und Fraunhofer halten eine nachhaltige Transformation der industriellen Wertschöpfung für die Umwelt, die Gesellschaft und nicht zuletzt für die Wirtschaft für unaufschiebbar.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat über seinen Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) drei Vorhaben im Bereich „Grüne Chemie mit nachwachsenden Rohstoffen“ gefördert, die sehr vielversprechende Ergebnisse aufweisen.

Eine ressourcenschonende Landwirtschaft mit einer sinnvollen Abwasserverwertung verbinden – dank Hydroponik wird das möglich. Die innovative Anbauform kommt gänzlich ohne Boden aus. Die Nährstoffe, die Pflanzen zum Wachsen benötigen, werden komplett über das Wasser zugeführt. Dafür lässt sich auch gebrauchtes Wasser verwenden.

Von Jahr zu Jahr steigt die Menge an Plastikmüll. Dazu tragen auch die Kunststoffverpackungen der Lebensmittel bei. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft haben im Projekt »BioActiveMaterials« eine umweltfreundliche Beschichtung für Papierverpackungen entwickelt. Damit wird nicht nur Kunststoff eingespart, die Beschichtung aus pflanzenbasierten Proteinen und Wachsen verlängert auch die Haltbarkeit der Lebensmittel.

Gemeinsam mit dem Campus Schwarzwald haben das IFF und das EEP der Universität Stuttgart und das Fraunhofer IPA das Forschungszentrum für biointelligente Wasserstoff-Kreislaufwirtschaft im Rahmen von RegioWIN 2030 beantragt – und gewonnen. H2BlackForest wurde von drei Ministerien prämiert und ist eines der drei Leuchtturmprojekte der Region Nordschwarzwald.

Was haben die 5. Chemie-Nobelpreisträgerin der Geschichte, der Wunsch Gott zu spielen und Dein Waschmittel zu Hause gemeinsam? Und welche Rolle spielen eigentlich Roboter bei dem Ganzen? Was nach dem neuesten Science-Fiction-Blockbuster klingt, ist ein Prinzip, welches im Fachjargon unter Enzyme Engineering bekannt ist. Das Versprechen: Maßgeschneiderte Enzyme für das perfekte Produkt mithilfe von Screening-Robotern.

Heute geht der Biointelligenz-Blog des Fraunhofer IPA online. In Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer IGB, der Universitäten Stuttgart und Hohenheim sowie des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts in Reutlingen liefert der Blog wöchentlich Beiträge aus dem Umfeld der Biologischen Transformation. Dazu gehören auch Bionik, Bioökonomie und vor allem die Biointelligenz.

Textilien können mit dem Biopolymer Chitosan beschichtet und so durch Anbindung hydrophober Moleküle wasserabweisend ausgerüstet werden. Das Gute daran ist, dass dadurch auch toxische und erdölbasierte Stoffe ersetzt werden können, die man aktuell für die Textilveredlung verwendet. Das Fraunhofer IGB hat mit Partnern eine Technologie entwickelt, um Fasern mithilfe biotechnologischer Prozesse und Chitosan mit gewünschten Eigenschaften zu versehen.

Aus Abfällen wertvolle Produkte herstellen - 07.01.2020

Vision Insekten-Bioraffinerie: Baustein einer nachhaltigen Bioökonomie

Ökologische und verantwortungsvoll hergestellte Produkte sind heute sehr gefragt. So wird an Materialien und Anwendungen für die verschiedensten Lebensbereiche mit Nachdruck geforscht. Eine Lösung für ganz viele solcher Fragestellungen könnten Insekten sein. Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB erarbeitet deshalb derzeit gemeinsam mit der Hermetia Baruth GmbH die Vision einer Insekten-Biofabrik.

Dossier - 04.03.2019

Nachhaltige Textilien

Baden-Württemberg ist ein Stammland der textilen Innovation. Auch das Zukunftsthema nachhaltige Textilien bekommt hier entscheidende Impulse. Das gilt für den Bekleidungssektor und vor allem für den boomenden Bereich der technischen Textilien. Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiten daran, die gesamte textile Wertschöpfungskette vom Rohstoff über die Produktion und Nutzungsdauer bis zur Entsorgung nachhaltiger zu gestalten als je zuvor.

Dossier - 09.12.2013

Industrielle Biotechnologie - biologische Mittel im Dienste industrieller Prozesse

Die industrielle oder weiße Biotechnologie produziert mit Mikroorganismen oder Enzymen Stoffe für die Industrie. Zu den Produkten gehören Chemikalien, Kunststoffe, Lebensmittel, Agrar- und Pharmaprodukte oder Energieträger. Als Rohstoffbasis dienen nachwachsende Rohstoffe und zunehmend auch Abfallstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft.