Drei Nachwuchsgruppen starten Bioökonomie-Forschung

Drei Nachwuchsgruppen starten Bioökonomie-Forschung

Drei junge Teams haben sich in der ersten Runde der Förderinitiative „Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ durchgesetzt: Für die Realisierung der Projektideen erhalten sie vom Bundesforschungsministerium jeweils bis zu 3 Mio. Euro.

Bohnenkeimling
Kreative Ideen von Nachwuchsforschenden vorantreiben, ist das Ziel der BMBF-Förderinitiative.

Seit vielen Jahren unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) den wissenschaftlichen und unternehmerischen Nachwuchs bei der Umsetzung innovativer Ideen. Mit dem 2021 veröffentlichten BMBF-Konzept "Nachwuchsförderung für eine nachhaltige Bioökonomie" wird die Nachwuchsförderung eng mit der in der Nationalen Bioökonomiestrategie verankerten Nachhaltigkeitsagenda verknüpft. Hier setzt auch die 2021 gestartete Förderinitiative „Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ an. Mithilfe einer Förderung soll jungen Forschende der Aufbau einer eigenen Arbeitsgruppe in Forschungseinrichtungen oder Unternehmen ermöglicht werden, um ihre kreativen Projektideen umzusetzen.  Die aufgezeigten Lösungsansätze zur Weiterentwicklung der Bioökonomie müssen dabei stets die Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen (SDGs) aufgreifen und überzeugend integrieren.

Im Rahmen der ersten von insgesamt drei Auswahlrunden der Förderinitiative „Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ hat ein Expertengremium aus einer Vielzahl von Bewerbern die vielversprechendsten Projektideen drei junger Forschender ausgewählt: Eine Nachwuchsforscherin und zwei Nachwuchsforscher haben Anfang August mit der Umsetzung ihrer Ideen und dem Aufbau einer eigenen Arbeitsgruppe begonnen. Die Projekte werden in den kommenden fünf Jahren bis 2027 mit jeweils bis zu 3 Mio. Euro gefördert. Alle drei Nachwuchsgruppen adressieren zukunftsträchtige Themen, die dazu beitragen, die Bioökonomie nachhaltiger zu gestalten. Hier sind die Projekte im Überblick.

Nachaltiger Wasserstoff aus Bio-Photovoltaik-Anlagen

So wird sich ein Team um Bin Lai vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) mit einer neuen Technologie zur nachhaltigen Wasserstoffproduktion befassen. Die Technologie namens Bio-Photovoltaik (BPV) zielt darauf ab, Wasserstoff direkt aus Wasser und Sonnenlicht zu produzieren. Bei Biophotovoltaik handelt es sich um ein biohybrides System, welches den biologischen Prozess der Photosynthese mit der elektrochemischen H2-Synthese koppelt. Cyanobakterien nutzen hier das Sonnenlicht zur Photosynthese. In diesen Organismen wird dabei Wasser in Sauerstoff, Protonen und freie Elektronen gespalten. Diese Elektronen werden dann auf das elektrochemische System übertragen, um dann reines H2 zu erzeugen. Geplant ist die BPV-Technologie für den dezentralen Einsatz – etwa auf einem Hausdach. Damit soll eine maximale Nutzung der Sonnenenergie erreicht und Energieverluste wie durch den Transport reduziert werden. Die Vorteile der Technologie liegen zum einen in dem geringen Energie- und Ressourcenbedarf, zum anderen in der Fähigkeit der Cyanobakterien, CO2 zu binden. Die Arbeit des Teams wird mit 2,9 Mio. Euro unterstützt.

Kunststoff-Recyling mit Enzymen beschleunigen

Das Forschungsteam um Lukas Reisky von der Covestro AG will hingegen das Recycling von Kunststoffabfällen und Altprodukten beschleunigen und die Rohstoffe damit schneller kreislauffähig, also wieder nutzbar machen. Drei Wege werden hier ausgelotet: das Kunststoffrecycling mithilfe von Enzymen, die programmierte Biodegradation – also die Entwicklung eines steuerbaren Abbaumechanismus, damit freigesetzte Kunststoffe in der Natur vollständig zersetzt werden – und zuletzt die Verwendung von Enzymen zur Aufbereitung von Abwässern in der Kunststoffproduktion. Das Projekt wird mit 2,5 Mio. Euro gefördert.

Abbildung: Insekten und ihre Mikroben: Neue Proteine für Tier und Mensch
Eine Nachwuchsforschungsgruppe befasst sich mit der Optimierung der Insektenzüchtung.

Futterverwertung von Insektenlarven verbessern

Die Kultivierung der Schwarzen Soldatenfliege (Hermetia illucens) weiter zu optimieren, steht im Fokus der dritten Nachwuchsforschungsgruppe. Ein Team um Dorothee Tegtmeier vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) will dafür die symbiontischen Mikroorganismen im Darm der Fliegenlarven untersuchen. Dafür erhält das Team eine Förderung von 3 Mio. Euro. Mit einem besseren Verständnis des Darmmikrobioms könnte beispielsweise neues Futter in Form preiswerterer Reststoffe und Nebenströme für die Fliegen gefunden oder Futterzusätze maßgeschneidert werden, welche die Futterverwertung wiederum verbessern und das Immunsystem unterstützen. Der gezielte Einsatz von Mikroben in der Insektenzucht könnte aber auch zur Gesundheit von Garnelen in Aquakultur beitragen, an die die Fliegenlarven verfüttert werden sollen.
 
Die im Februar 2022 gestartete zweite Auswahlrunde ist Mitte Juli zu Ende gegangen. In den kommenden Monaten wird das Expertengremium die neuen Ideen der Nachwuchsforschenden prüfen und am Ende die vielversprechendsten Kandidaten auswählen. Im Februar 2023 wird voraussichtlich die dritte Auswahlrunde starten.

bb/pg