Voll-Enzym-Hydrogele im Einsatz - 13.12.2023

Biokatalytische Schäume ermöglichen die nachhaltige Synthese komplexer Moleküle

Konventionelle chemische Syntheseprozesse verbrauchen viel Energie und umwelt-schädigende Lösungsmittel. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christof Niemeyer vom Karlsruher Institut für Technologie hat aus vernetzten Enzymen poröse, feste Schäume generiert, die die Produktion hochwertiger Verbindungen unter deutlich umwelt-schonenderen Bedingungen erlauben. Die neuartigen Biokatalysatoren sind zudem extrem widerstandsfähig und lange haltbar.

Der rasant steigende globale Ressourcenverbrauch führt laut Global Footprint Network dazu, dass im Jahr 2022 etwa 1,75 Erden notwendig gewesen wären, um ihn zu decken. Forschende des KIT wollen den bisherigen linearen Wirtschaftsansatz „take, make, use, dispose“ grundlegend verändern. Ihr Lösungsansatz besteht in zirkulären Verfahren der Kreislaufwirtschaft: In der Kreislauffabrik werden gebrauchte Produkte möglichst automatisiert aufgearbeitet.

Der von der Universität Freiburg und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) initiierte Innovationscampus Nachhaltigkeit (ICN), der im Januar 2024 seine Arbeit aufnehmen wird, hat eine zweijährige Förderung für Anbahnungsprojekte ausgeschrieben. Wissenschaftler*innen der Universität Freiburg, des KIT sowie kooperierender Hochschulen und Forschungseinrichtungen sind dazu eingeladen, bis zum 30. November 2023 ihre Projektskizzen einzureichen.

BIOPRO Podcast BUGA Spezial Folge 4 - 17.10.2023

ReGrow - Bauen mit Flachs und Weide

Heute ist unsere Kollegin Laura Schmaltz im Gespräch mit Prof. Moritz Dörstelmann, Inhaber einer Architektur Professur am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Geschäftsführer der Baufirma FibR GmbH. Er ist nicht nur für einen, sondern gleich für zwei Beiträge mitverantwortlich: „ReGrow Flax – Flachsfaserpavillon“ und „ReGrow Willow – Bauten aus Weide“. Beide zeigen eindrucksvoll, wie das Bauen der Zukunft aussehen kann: automatisiert mit…

Die Nahrungsmittelproduktion verdoppeln, Wasser sparen und gleichzeitig die Kohlenstoffspeicherung erhöhen – das klingt paradox, wäre aber theoretisch möglich. Nötig wäre allerdings eine radikale räumliche Neuordnung in der Landnutzung. Das haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Heidelberg Institute for Geoinformation Technology (HeiGIT), einem An-Institut der Universität Heidelberg, herausgefunden.

Eine wachsende Weltbevölkerung benötigt ausreichend Nahrungsmittel. Deren Produktion führt durch Überdüngung zu einer erhöhten Stickstoffbelastung in der Landwirtschaft, was sich negativ auf Menschen, Klima und Ökosysteme auswirkt. Dass die Getreideproduktion mit einer deutlich geringeren globalen Gesamtdüngung aufrechterhalten werden könnte, wenn der Einsatz von Stickstoffdünger weltweit gleichmäßig verteilt würde, zeigen Forschenden des KIT.

Ein großes Ziel der Chemie ist es, auf einfachem Weg Amine aus Ammoniak und ungesättigten Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Während der katalytischen Addition, bei der Ammoniak aktiviert und anschließend übertragen wird, entsteht zudem kein Abfall und so ist sie besonders nachhaltig. Forschende am KIT haben ein System entwickelt, das nicht auf Übergangsmetallen, sondern auf einer Verbindung aus Hauptgruppenelementen basiert.

BIOPRO Podcast BUGA Spezial Folge 3 - 14.09.2023

PeePower™ – Mit dem Toilettengang das Handy laden

Heute ist unsere Kollegin Laura Schmaltz im Gespräch mit Prof. Dr. Harald Horn und Jonas Ullmann vom Engler-Bunte-Institut am KIT. Die beiden Herren haben den Beitrag „PeePowerTM – Strom aus Urin gewinnen“ konzipiert und gebaut. Er absolviert im Erlebnisraum nun einen großen Testlauf. Der Beitrag ist eine Toilette, bei der mithilfe von Bakterien aus dem gesammelten Urin Wasserstoff hergestellt wird, der dann in elektrischen Strom umgewandelt…

Mit dem Aufbau des „KICU – Künstliche Intelligenz Campus Ulm“ unterstützt die Stadt Ulm die regionale Wirtschaft bei der Hebung des Potentials von Künstlicher Intelligenz. Das Land fördert das Exzellenzzentrum mit drei Millionen Euro.

Die industrielle Biokatalyse mit Enzymen gilt als „Gamechanger“ bei der Entwicklung einer nachhaltigen chemischen Industrie. Mithilfe von Enzymen kann eine Bandbreite an komplexen Molekülen wie pharmazeutische Wirkstoffe unter umweltfreundlichen Bedingungen synthetisiert werden. Forschende des KITs haben eine neue Klasse von Materialien entwickelt, indem sie Enzyme als Schäume hergestellt haben, die eine enorme Haltbarkeit und Aktivität besitzen.

Der Molekularbiologe Professor Holger Puchta vom KIT erhält für eine Arbeit zur gezielten Restrukturierung von Pflanzengenomen eine Förderung in einem Reinhart Koselleck-Projekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Als Pionier der Grünen Gentechnik setzt Puchta seit 30 Jahren molekulare Scheren bei Pflanzen ein. Das neue Projekt zielt darauf, mithilfe der CRISPR/Cas-Methode Gene in Kulturpflanzen frei zu kombinieren.

Biomethan aus landwirtschaftlichen Reststoffen ist in großen Mengen verfügbar und es eignet sich besonders als Treibstoff für LKWs, Busse, Bau- und Landmaschinen. Wird es aus Gülle produziert, ist seine CO2-Bilanz sogar negativ, weil Emissionen vermieden werden, die bei der Lagerung und Ausbringung von Gülle entstehen. Welche Methode die Beste ist, testen die Universität Hohenheim, das KIT und weitere Projektbeteiligte aus Industrie und Praxis.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist mit seinem Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) damit beauftragt worden, das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) auch in den kommenden fünf Jahren bis 2028 zu betreiben. Dies hat der Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung des Deutschen Bundestages in seiner heutigen Sitzung (21. Juni 2023) einstimmig beschlossen.

Zwei neue Innovations-Netzwerke zur Anwendung pflanzenbasierter Fasern in der Bauwirtschaft und in der Textilindustrie unterstützen die Weiterentwicklung der „Leitregion Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg“.

Reststoffe, die bisher auf dem Acker blieben, können hochwertig genutzt werden. Die Umlenkung und wirtschaftliche Nutzung dieser Ressourcen erfordert jedoch ein intelligentes Management, da auch diese Stoffströme begrenzt verfügbar sind. Mit dem Projekt ReBioBW will das Land erfassen, welche Nebenprodukte und Nebenströme anfallen und in welche Verwertungspfade sie gehen. Die Ergebnisse sind eine wichtige Basis für neue Geschäftsmodelle.

Der Klimawandel hat zusammen mit dem intensiven Nutzen und Zerstören natürlicher Ökosysteme einen beispiellosen, fortschreitenden Artenschwund ausgelöst. Häufig werden die Klima- und die Biodiversitätskrise aber wie getrennte Katastrophen behandelt. Ein internationales Team aus Forschenden, an dem auch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist, fordert nun ein Umdenken.

Nachhaltiges Bauen - 28.03.2023

Digitale Fertigungsverfahren erlauben Bauen mit Flachs und Weiden

Um die Treibhausgasemissionen der Baubranche signifikant zu senken, ist die Umstellung auf nachhaltige und kreislaufgerechte Bauweisen notwendig. Auf der Bundesgartenschau in Mannheim realisieren die FibR GmbH aus Kernen zusammen mit Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie zwei innovative Bauten aus den nachwachsenden Rohstoffen Flachs und Weiden und veranschaulichen damit mögliche Baukonzepte der Zukunft.

„Mit der Landesstrategie ‚Nachhaltige Bioökonomie‘ fördern wir die Entwicklung hochwertiger, funktionaler Materialien aus Naturfasern und freuen uns sehr, dass sich die TechnologieRegion Karlsruhe im Rahmen einer Fach- und Clusterinitiative zur Weiterentwicklung der Leitregion Bioökonomie Baden-Württemberg des Themas angenommen hat.“ Mit diesen Worten würdigte Minister Peter Hauk MdL (MLR BW) die Rolle der TechnologieRegion Karlsruhe GmbH.

Baden-württembergischer Landtag sieht im Haushalt 2023/2024 eine Finanzierung des gemeinsamen Projekts „Transformationen für Stadtregionen der Zukunft – Klimaschutz, Ressourceneffizienz und Wohlergehen“ der Universität Freiburg und des Karlsruher Institut für Technologie vor.

Projekt FuTuReS - 12.12.2022

Mikroalgen – hochwertige Produkte für die heimische Landwirtschaft?

Algen sind Wasserlebewesen, die in einer riesigen Artenvielfalt vorkommen. Aber nicht nur das: Als kleine grüne Minifabriken können sie allerhand Wertstoffe herstellen. Dafür brauchen sie lediglich Wasser, Licht, CO2 und ein paar Nährstoffe, die aus Biogas- oder Kläranlagen verwertet werden können. Forschende haben nun optimale Rahmenbedingungen und Praktikabilität von Prozessverfahren zur landwirtschaftlichen Algenkultivierung ermittelt.

Das Treibhausgas CO2 aus der Atmosphäre entnehmen und durch kombinierte Prozesse in einen stabilen Kohlenstoff umwandeln – das leistet seit diesem Monat ein neuer Anlagenverbund am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Versuchsmaßstab. Das im Forschungsprojekt NECOC gemeinsam mit Industriepartnern entwickelte Verfahren vereint negative Emissionen mit der Produktion eines Hightech-Rohstoffs.

Ob im Trinkwasser, in der Nahrung oder sogar in der Luft: Plastik ist ein globales Problem – und das ganze Ausmaß der Verschmutzung ist möglicherweise noch gar nicht bekannt. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben gemeinsam mit Partnern aus den Niederlanden und Australien konventionelle Annahmen für den Transport von Plastik in Flüssen überprüft.

Basischemikalien, die als Grundstoffe für vielfältige Produkte wie Medikamente oder Waschmittel benötigt werden, lassen sich bislang nur mit enorm hohem Energie- und Rohstoffaufwand produzieren. Dabei sind häufig noch fossile Energieträger und Rohstoffe im Einsatz. Allein das Gewinnen chemischer Stoffe setzt hohe Temperaturen, teure Katalysatoren aus Edelmetallen und teilweise auch umweltschädliche Ausgangsstoffe voraus.

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.

Der hohe Kohlenstoffdioxid-Ausstoß ist eine der Hauptursachen für Klimawandel und Erderwärmung. Neben der Senkung der Emissionen wird auch daran gearbeitet, Kohlenstoffdioxid aus der Luft zu filtern. Das Land fördert ein entsprechendes Forschungsprojekt.

An der Nobelpreisträger-Schifffahrt auf dem Bodensee nahmen rund 15 Nobelpreisträgerinnen und -träger und rund 500 internationale Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler teil. Die Gäste hatten dabei vielfältige Möglichkeiten, sich über den Wissenschaftsstandort Baden-Württemberg zu informieren.

Die Bauindustrie verbraucht große Mengen energetischer Ressourcen und produziert Tonnen an Abfällen. Dass der Gebäudesektor schon heute mit einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft vereinbar ist, wollen Studierende und Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) bei dem Hochschulwettbewerb Solar Decathlon Europe 21/22 zeigen. Das interdisziplinäre Team „RoofKIT“ widmet sich dabei Gebäudedächern als bisher ungenutzte…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Baden-Württemberg haben knapp 28,5 Millionen Euro Fördermittel des Europäischen Forschungsrats eingeworben. Das Fördergeld ermöglicht exzellente Forschungsprojekte im Land und stärkt das Forschungspotential sowie die internationale Wettbewerbsfähigkeit.

Bei Mikroverunreinigungen im Wasser handelt es sich häufig um Hormone, die sich in der Umwelt ansammeln und sich negativ auf Menschen und Tiere auswirken können. Forschende am KIT und am Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung (IOM) in Leipzig haben ein Verfahren zum photokatalytischen Abbau dieser Verunreinigungen im Durchfluss durch Polymermembranen entwickelt und in der Zeitschrift Nature Nanotechnology vorgestellt.

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.

Pressemitteilung - 16.02.2022

Regionale Partizipationsansätze zur Bioökonomie und Impulse für die Zukunft

Im Rahmen des Interreg-Donauraumprogrammprojektes „GoDanuBio“ fand am 27. Januar 2022 die Online-Veranstaltung „Regionale Partizipationsansätze zur Bioökonomie – Gemeinsam in eine nachhaltige Zukunft“ statt. 46 Teilnehmer aus 29 Institutionen nahmen teil. Während der Veranstaltung, moderiert von Dr. Dirk Scheer (KIT ITAS) wurden verschiedene nationale Best-Practice Beispiele zu Partizipation und Kommunikation im Bereich Bioökonomie präsentiert.

Untersuchungen am KIT zu molekularen Mechanismen der Interaktionen im Boden tragen zu nachhaltiger Landwirtschaft und Ernährungssicherheit bei.

Baden-Württemberg geht aus der Green Deal-Ausschreibung der Europäischen Kommission als erfolgreichstes deutsches Land hervor: Knapp ein Drittel aller deutschen Hochschulen, die an einem Green-Deal-Projekt zur Umsetzung der Klimaziele beteiligt sind, sind baden-württembergische Hochschulen. Von den Fördergeldern gehen sogar rund 40 Prozent der für die deutschen Hochschulen vorgesehenen Mittel an die Hochschulen im Land.

reFuels umfassen erneuerbare Kraftstoffe, die über unterschiedliche Wege hergestellt werden können. Wenn diese so gemischt und aufbereitet werden, dass sie die bestehenden Kraftstoffnormen erfüllen, können damit alle verbrennungsmotorischen Anwendungen bedient werden. Zu diesem Ergebnis kommen aktuelle Fahrzeug- und Flottentests im Projekt „reFuels – Kraftstoffe neu denken“ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Mikroorganismen sind die ältesten, häufigsten und diversesten Lebensformen der Erde und bieten ein enormes Potenzial für biotechnologische Anwendungen. Bis heute konnte jedoch nur ein Bruchteil davon isoliert und kultiviert werden. Das vom Bundesforschungsministerium mit 1,5 Millionen Euro geförderte Forschungsprojekt „MicroMATRIX“ will unter Federführung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mehr Licht ins Mikroben-Dunkel bringen.

Zuckerhirse lässt sich zur Herstellung von Biogas, Biokraftstoffen und neuen Polymeren nutzen. Zudem kann sie dazu beitragen, Phosphatdünger zu ersetzen. Eine am Karlsruher Institut für Technologie entwickelte neue Zuckerhirsesorte akkumuliert besonders viel Zucker und gedeiht unter heimischen Bedingungen. Wie die Forschenden berichten, hängen der Zuckertransport und die Zuckerakkumulation mit dem Bau der Leitungsbahnen der Pflanzen zusammen.

Die eigene Bioraffinerie vor der Haustür am Bauernhof der Zukunft: Für dieses Ziel bündeln Uni Hohenheim und Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) jetzt ihr Know-how.

Die wachsenden Bevölkerungszahlen und der steigende Lebensstandard stellen unsere Gesellschaft vor große ökologische Herausforderungen: vom Klimawandel über die Vermüllung der Meere bis zu schwindenden landwirtschaftlichen Nutzflächen und Rohstoffen. Ein Ziel der Bioökonomie ist es, fossile Rohstoffquellen durch nachwachsende Rohstoffe und erneuerbare Energiequellen zu ersetzen.

Baden-Württemberg und die chinesische Partnerprovinz Jiangsu stärken die Zusammenarbeit bei zukunftsweisenden Lösungen für den Umweltschutz

Mit der Agri-Photovoltaik (Agri-PV) können Landwirte Ackerflächen doppelt nutzen: Am Boden wachsen die Kulturpflanzen, darüber erzeugen Solarmodule erneuerbaren Strom. Der Ansatz erhöht die Flächeneffizienz und könnte künftig Konflikte um den Gebrauch von landwirtschaftlichen Böden entschärfen. Aktuelle Informationen über die Technologie, ihr Potenzial sowie den aktuellen Entwicklungsstand beleuchtet jetzt ein neuer Leitfaden.

Insgesamt 37 Millionen Euro hat das deutsche Forschungsministerium für Untersuchungen zu „Plastik in der Umwelt“ bereitgestellt, um den Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt zu messen, deren Auswirkungen genauer zu untersuchen und vor allem Lösungsmöglichkeiten auszuarbeiten. Eines dieser insgesamt 20 geförderten Forschungsvorhaben haben Forscher der Hochschule Pforzheim geleitet.

Wie kann eine nachhaltige Bioökonomie aussehen? - 16.12.2020

Rezension „Bioökonomie. Weltformel oder Brandbeschleuniger?“

Das dritte Heft im Jahr 2020 der Zeitschrift „politische ökologie“ bietet sowohl Kritik an der Bioökonomie als auch verschiedene Ansätze, wie Bioökonomie tatsächlich nachhaltig zum Klimaschutz beitragen kann. Das Heft bietet zahlreiche informative Beiträge, leider sind tiefere Vorkenntnisse des Themas Voraussetzung für den Lesegenuss.

Fachbeitrag - 30.10.2019

Kraftstoff aus CO2 – dezentrale Kompaktanlagen für emissionsfreie Mobilität

Treibhausgase wie CO2 und Methan nutzen, um Autos zu betanken? Was wie ein Wunschgedanke klingt, ist bei INERATEC Realität. Ausgestattet mit einer einzigartigen chemischen Reaktortechnologie finden die mobilen Kompaktanlagen weltweit Interesse. So wird eine CO2-freie Mobilität im Straßenverkehr und für die Luft- und Schifffahrt ermöglicht. Ist der Markteintritt bereits erfolgreich?

Fachbeitrag - 08.05.2019

Umweltfreundliche Alternative zu fossilem Erdgas: Methan aus Biomasse

In Kooperation mit der Forschungsstelle des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) ist es Forschern des KIT gelungen, eine Pilotanlage zu bauen, in der Biogas aus der Vergärung organischer Abfälle zu synthetischem Methan (Synthetic Natural Gas, kurz SNG) aufgewertet werden kann. Das biobasierte Methan ist nicht nur nachhaltiger Energieträger, sondern eröffnet auch neue Chancen für die Zwischenspeicherung erneuerbarer Energien.

Fachbeitrag - 24.01.2019

Wissenschaftler bekämpfen resistente Bakterien im Abwasser

In Deutschland werden jährlich rund 1.500 Tonnen Antibiotika in Human- und Tiermedizin verabreicht. Dadurch bilden immer mehr Bakterien Resistenzen gegen gängige Antibiotika aus, was die Therapie bakterieller Infektionen massiv erschweren kann.

Dossier - 23.09.2013

Bioökonomie ein neues Modell für Industrie und Wirtschaft

Bioökonomie setzt einerseits auf nachwachsende Rohstoffe als Basis für Nahrungsmittel, Energie und Industrieprodukte. Andererseits betont sie die Rolle von Stoffkreisläufen biogener Wertstoffe. Mit diesem Modell soll langfristig die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen reduziert werden. Um die Bioökonomie regional zu entwickeln, hat Baden-Württemberg im Sommer 2013 eine Forschungsstrategie Bioökonomie verabschiedet.