Bioökonomie BW

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.

So flexibel wie ein Handwerker auf Kundenwünsche eingehen, gleichzeitig aber die Effizienz einer Fließbandfertigung besitzen. Diesen Widerspruch aufzulösen, treibt Forscher schon seit den frühen Tagen der Automatisierungstechnik an. Im Fraunhofer-Leitprojekt EVOLOPRO loten wir aus, wie ein Blick in die Natur dabei helfen kann, die Flexibilität und Selbstanpassungsfähigkeit von Produkten und Produktionssystemen zu verbessern.

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.

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.

Start-up kernique triff Zeitgeist - 29.06.2021

Nuss-Snack als nachhaltiges ökologisches Konzept

Ein veganer leckerer Nusssnack, der auf jegliche Form von Zucker, künstliche Zusatzstoffe, Gluten und Palmöl verzichtet, wichtige Nährstoffe enthält und sich für ökologische und soziale Nachhaltigkeit einsetzt. Unmöglich? Das Esslinger Start-up kernique beweist das Gegenteil und plant aktuell die Crowdfunding-Phase mit lukrativem Ansatz für Investoren. Die Idee trifft den Zeitgeist, doch was genau zeichnet sie aus?

Forschende der Uni Hohenheim untersuchen, wie Legehennen Phosphor aus Pflanzen optimal verwerten können. Das schont knappe Ressourcen und fördert die Tiergesundheit.

Klimaneutral und schnell abbaubar: Mikrobiologen der Universität Tübingen ermöglichen Produktion von klimafreundlichem Bioplastik.

Lassen sich Raupen im Kampf gegen den ausufernden Plastikmüll einsetzen? Dieser Frage sind Forschende des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF detailliert nachgegangen. Die Ausgangslage: Larven der Wachsmotte Galleria Melonella fressen und verdauen mutmaßlich Polyethylen. Ob die Raupe dies bewerkstelligt, ist allerdings noch unverstanden und wird derzeit kontrovers diskutiert.

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

Chemiker und Mikrobiologen der Universität Tübingen entdecken Zuckermolekül, das Pflanzen und Mikroorganismen hemmt und für menschliche Zellen ungefährlich ist ‒ Eine Alternative für das umstrittene Glyphosat?

Fachbeitrag - 11.04.2017

Rezension: Chemiewende

Hermann Fischer und Horst Appelhagen diskutieren in „Chemiewende - Von der intelligenten Nutzung natürlicher Rohstoffe“ die Vision eines Wandels hin zu einer neuen, pflanzenbasierten Chemie. Damit schließen sie an Fischers Buch „Stoffwechsel“ von 2012 an. Das im Februar 2017 erschienene „Chemiewende“ ist dabei als Plädoyer für eine aktive Gestaltung dieses Prozesses durch die Verbraucher zu verstehen.

Fachbeitrag - 25.04.2016

Die Aluminiumbäume von Sulawesi

Die Bäume der Gattung Symplocos im indonesischen Bergregenwald lagern so viel Aluminium aus dem Boden in ihren Blättern ein, dass man damit Textilien beizen kann. Ein Forschungsprojekt der Universität Ulm hilft, die traditionellen Färbemethoden der einheimischen Weberinnen zu erhalten, die seltenen Bäume zu schützen und das Wissen über Aluminium akkumulierende Pflanzen zu vertiefen.

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 - 25.02.2013

Mikroalgen können mehr als Sprit

Seit Jahrzehnten schon spielen Mikroalgen eine wichtige Rolle als Futtermittel oder Nahrungsergänzungsmittel. Und sie können komplexe chemische Verbindungen herstellen. Diese sogenannte stoffliche Nutzung von Mikroalgen ist bereits ein wichtiger Wirtschaftszweig. Trotzdem redet fast jeder nur von Energieträgern, wenn es um Algenbiotechnologie geht.

Fachbeitrag - 14.01.2013

Neuartiger Bioreaktor und Schwämme zum Lichtverdünnen

Kosmetik- Lebensmittel- und chemische Industrie nutzen schon heute Produkte aus dem Stoffwechsel der Mikroalgen. In Zukunft könnten die grünen Einzeller auch im großen Stil als regenerative Energiequelle in Photobioreaktoren auf Brachflächen gezüchtet werden. Der Diplom-Ingenieur Mark Fresewinkel vom Karlsruher Institut für Technologie KIT entwickelt in einem Kooperationsprojekt einen Photobioreaktor in dem gleich eine Biogasanlage integriert…

Fachbeitrag - 15.10.2012

Rudolf Hausmann – Grüne Tenside aus Bakterien

Im April 2012 ist Rudolf Hausmann als Professor an den neugeschaffenen Lehrstuhl Bioverfahrenstechnik der Universität Hohenheim berufen worden. Seine Leidenschaft Biotenside die in Reiniger Waschmittel und Lebensmitteln zukünftig dafür sorgen sollen dass nicht mischbare Flüssigkeit wie zum Beispiel Öl und Wasser sich miteinander vermengen.

Dossier - 01.10.2012

Systembiologie: das Komplexe begreifbar machen

Die Systembiologie hat das Ziel ein integriertes Bild aller regulatorischen Prozesse über alle Ebenen vom Genom über das Proteom zu den Organellen bis hin zum Verhalten und zur Biomechanik des Gesamtorganismus zu bekommen. Wesentliche Methoden stammen aus der Systemtheorie und ihren Teilgebieten.

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

Stressmoleküle nachweisen im lebenden Fisch

Glühwürmchen tun es um zu verführen die Zebrafische im Labor von Dr. Thomas Dickmeis leuchten eher wenn sie gestresst sind. Der Biologe vom Karlsruher Institut für Technologie KIT und zwei seiner Doktoranden haben eine Linie hergestellt die als Hochdurchsatz-Testsystem für Moleküle aus der Gruppe der sogenannten Glucocorticoide eingesetzt werden kann. Pharmafirmen könnten damit im lebenden Modell-Wirbeltier in Zukunft neuartige Medikamente…

Fachbeitrag - 16.07.2012

Laupheim wird zur internationalen Bühne des Biomanufacturing

"Bioprocess light" hieß das Motto der 2. Laupheimer Zelltage, die der biopharmazeutische Auftragsfertiger Rentschler am 11. und 12. Juni im oberschwäbischen Laupheim vor 200 Gästen ausrichtete. Ein Dutzend Referenten aus dem In- und Ausland, aus anwendungsnahen Forschungsinstituten wie Biotech-Unternehmen berichteten, wie moderne Bio-Herstellverfahren einfacher, robuster, preiswerter und verlässlicher und damit wettbewerbsfähiger…

Pressemitteilung - 16.07.2012

CO2-Nutzung: Die Vision einer nachhaltigen Kohlendioxidwirtschaft

Der Ausstoß von Kohlendioxid (CO2) ist maßgeblich für den Treibhauseffekt und damit für den Klimawandel verantwortlich. Daher steht die Reduzierung des CO2-Ausstoßes ganz oben auf der weltweiten politischen Agenda. Der Wunsch CO2 zu nutzen erscheint zunächst paradox, da das Molekül energiearm und reaktionsträge ist. Aber erhebliche Anstrengungen in Forschung und Entwicklung haben in den letzten Jahren neue innovative CO2-Recycling-Technologien…

Pressemitteilung - 31.05.2012

Forscher identifizieren genetische Basis des Pflanzenwachstums

Bislang galt die Genetik des Wachstums als zu komplex für eine Kartierung. Anhand von Stoffwechsel-Komponenten gelingt es Universität Hohenheim MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie und IPK Gatersleben relevante DNA-Abschnitte einzugrenzen.

Fachbeitrag - 14.05.2012

Biogas und Nachhaltigkeit

Gefördert durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz hat die Nutzung von Biogas in Deutschland stark zugenommen. Damit die steigende Biogasproduktion aber auch ökologisch sinnvoll ist und nicht mit den Nachhaltigkeitszielen des Naturschutzes in Konflikt gerät, müssen die Rahmenbedingungen sorgfältig gewählt werden. Unter der Koordination des ifeu-Instituts in Heidelberg wurden die ökologischen Auswirkungen der Erzeugung und Nutzung von Biogas vor dem…