Bioökonomie BW

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

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.

Über dem Feld kreisen Drohnen und erkennen mit Hilfe spezieller Sensoren frühzeitig Pflanzenkrankheiten. Intelligente Kameras steuern automatisierte Hacken beim Unkrautjäten. Dies sind zwei Beispiele, die dazu beitragen, dass landwirtschaftliche Kleinbetriebe am digitalen Fortschritt teilhaben. Entwickelt werden diese Technologien von der Universität Hohenheim in Stuttgart zusammen mit der HfWU Nürtingen-Geislingen und weiteren Partnern.

Studie mit Konstanzer Beteiligung warnt vor den menschengemachten Auswirkungen auf das Ökosystem Meer aufgrund von Veränderungen beim Salzgehalt.

Ministerpräsident Winfried Kretschmann: Weiterentwicklung der Biogasstrategie wichtig für Zukunft der Energieversorgung in Baden-Württemberg. Nutzung der Reststoffe und Abwärme spielen immer größere Rolle. Minister Peter Hauk: Biogas-Technologie unterstützt Realisierung klimaneutraler Zukunft. Enorme Potentiale von Biogas sind unverzichtbar für sichere Energieversorgung im Land.

Durch den Klimawandel steigen die Temperaturen und Unwetter nehmen zu. In Innenstädten werden die Sommer für die Menschen zur Belastung. Durch Nachverdichtung steigt der Anteil an versiegelten Flächen. Fassadenbegrünungen bringen mehr Grün in die Städte. Werden textile Speicherstrukturen eingesetzt, können sie aktiv zum Hochwasserschutz beitragen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) haben eine „Living Wall“ entwickelt.

Ein grundlegender molekularer Mechanismus kontrolliert zusammen mit der Umverteilung von Zucker innerhalb der Pflanzen die Ausbildung neuer Seitenwurzeln. Er beruht auf der Aktivität eines bestimmten Faktors, dem Protein „Target of Rapamycin“ (TOR), wie ein internationales Team von Pflanzenbiologen zeigen konnte.

Dr. Lukas Kriem und Marc Beckett forschen am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik an hydroponischen Systemen für eine »bodenlose« Landwirtschaft, die Ressourcen schont, die Umwelt weniger belastet und Pflanzenanbau sogar in unwirtlichen Regionen ermöglicht.

Robotiker des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart haben einen von Quallen inspirierten Unterwasserroboter entwickelt, mit dem sie eines Tages Abfälle vom Meeresgrund aufsammeln wollen. Der nahezu geräuschlose Prototyp kann Objekte berührungslos unter seinem Körper einfangen und bewegt sich somit störungsfrei in empfindlichen Umgebungen wie zum Beispiel Korallenriffen.

Rund 7 Mio. Euro für einen nachhaltigeren Umgang mit der weltweit begrenzten Ressource Phosphat: Das deutsch-chinesische Graduiertenkolleg AMAIZE-P kann seine Forschung zu Phosphor als eines der wichtigsten, für Pflanzen essentiellen Nährelemente fortsetzen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat eine zweite Förderperiode von weiteren 4,5 Jahren bewilligt.

Ein Bakterium namens Rhodospirillum rubrum (R. rubrum) ist ein richtiger Alleskönner in Sachen Klimaschutz: Im neu entwickelten Verfahren der »Dunkel-Photosynthese« kann das Bakterium gleichzeitig grünen Wasserstoff und biogenes CO2 als Grundstoff für negative Emissionen bereitstellen. Und eröffnet dabei neue Perspektiven für eine biointelligente Energie- und Rohstoffwende.

Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln fallen fast immer Reststoffe an, die eigentlich zu gut für die Tonne sind und aus denen sich noch etwas anderes machen ließe. Die Verwertung dieser sogenannten Nebenströme kann Lebensmittelverschwendung reduzieren und sogar zu einer gesunden Ernährung beitragen, da sie immer noch zahlreiche hochwertige Nährstoffe enthalten.

Algen sind kleine Klimaretter. Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind sie äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid (CO₂) als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Daher steckt in ihnen erhebliches Potenzial für eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft.

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.

Landwirt:innen würden neuartigen Dünger aus Bioabfall und Haushalts-Abwasser einsetzen – wenn die Schadstofffreiheit garantiert ist. Denn die Sorge vor Kontaminationen stellt das wichtigste Hindernis dar. Bei einem Teil der Befragten würde ein Preisnachlass die Kaufbereitschaft fördern. Dieses vielschichtige Stimmungsbild ermittelten Forschende der Universität Hohenheim in Stuttgart.

Beim achten Phosphor-Kongress mahnt Umweltstaatssekretär Andre Baumann mehr Tempo an, wenn es um den Ausbau der Klärschlamm-Entsorgung in Verbindung mit dem Rückgewinnen von Phosphor geht.

In der Arbeitsgruppe Physiologie und Biochemie der Pflanzen an der Universität Konstanz wurden bislang unbekannte molekulare Mechanismen entdeckt, mit denen sich Pflanzen an ihre Umwelt anpassen – Wichtiges Grundlagenwissen in Zeiten der Klimaveränderung.

Pharmaprodukte, Medizin, Proteine oder Nährstoffe werden meist industriell in einem Bioreaktor produziert. Obwohl die Technologie gut etabliert ist, besteht großer Forschungsbedarf, um die hergestellten Mengen zu steigern. Eine visuelle Kontrolle des Produktionsprozesses ist meist nicht möglich, da Bioreaktoren aus blickdichtem Stahl bestehen.

Algen auf dem Teller verbindet man bisher eher mit exotischer Küche – etwa der japanischen. Doch auch so etwas urschwäbisches wie Spätzle könnte zukünftig durchaus mit Mikroalgen zubereitet werden – in diesem Fall mit einzelligen Mikroalgen. Diese gelten als hervorragende Proteinlieferanten, was sie für die Herstellung von Lebensmitteln und Nahrungsmittelergänzungsstoffen wertvoll macht.

4. Bioökonomiekongress in Stuttgart zu Chancen und Perspektiven der zirkulären Bioökonomie für eine klimaneutrale Zukunft ist gestartet. Agrarminister Peter Hauk MdL: „Baden-Württemberg leistet mit der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie wirkungsvolle Beiträge zu den Zielen des European Green Deal und zur Wertschöpfung im Land.“

Mit zwei Ausstellungen ist das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg zum Ende der Saison noch einmal auf der Gartenschau in Eppingen vertreten. Umwelt- und Klimaschutz sowie der Boden stehen im Mittelpunkt der Ausstellungen.

Projekt BW2Pro - 29.08.2022

Biowaste to Products: Bioraffinerie verwandelt Bioabfall in neue Produkte

Über fünf Millionen Tonnen Bioabfall sammelten die Deutschen im Jahr 2020. Dieser wird überwiegend kompostiert, ein Teil zu Biogas vergoren. Da geht noch mehr, finden Wissenschaftler in Baden-Württemberg. Sie wollen den Bioabfall in einer Bioraffinerie in neue Produkte verwandeln. Dabei sollen im Projekt „Biowaste to Products“ (BW2Pro) neben Biogas, bioabbaubare Pflanztöpfe, Mulchmaterial, Dünger, Enzyme und biobasierter Kunststoff entstehen.

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.

Pilze kennt jeder: entweder als leckere Beilage im Salat oder beim Grillen oder als lästiges Übel, wenn im Keller schon wieder schwarze Flecken an der Wand sind. Das war’s meistens zum Thema Pilze. Gut, manchem fällt noch ein, dass man Pilze gezielt einsetzt, um Käse zu veredeln. Aber dass man Pilze auch beim 3D-Drucken für elektronische Bauteile wie Chips verwenden kann? Warum sollte man das denn machen?