Kreativer Nachwuchs: Neue Bioökonomie-Forschungsgruppen gestartet

Am 1. Juli gingen drei Nachwuchsgruppen in der dritten Ausschreibungsrunde der Förderinitiative „Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ an den Start. Das Bundesforschungsministerium unterstützt hier junge Forschende dabei, mit eigenen Arbeitsgruppen innovative Ideen anzupacken. Das Ziel ist, die Bioökonomie neu und noch nachhaltiger zu gestalten. Die nun auserwählten Gruppen befassen sich mit der Rückgewinnung des seltenen Edelmetalls Palladium, biologischen Methylierungssystemen für die chemische Industrie und wie man mit verbesserten Rezeptoren die Immunität von Nutzpflanzen stärkt.

Die vielversprechenden Projekte setzten sich in einem Wettbewerb durch. Um die Projektideen zu realisieren, erhalten die Nachwuchsgruppen vom Bundesforschungsministerium jeweils bis zu 3 Mio. Euro für einen Zeitraum von fünf Jahren.

Rückgewinnung von Palladium

Das Edelmetall Palladium ist etwa so teuer wie Platin, das Kilo kostet rund 40.000 Euro, Stand 2024. Es ist Bestandteil vieler Katalysatoren in der chemisch-pharmazeutischen Industrie. Es dient vor allem in metallorganischen Katalysatoren zur Knüpfung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbindungen. Doch bislang werden Palladium-Katalysatoren fast nie recycelt, sondern als Abfall entsorgt.

Das Projekt Pep2Rec der Gruppe um Nora Schönberger am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf will das ändern. Es werden hochaffine Peptide entwickelt, die selektiv an Palladium aus Palladium-katalysierten Synthesegemischen binden. Solche spezifischen Peptide werden auf geeigneten Membranen immobilisiert. Die Peptide werden umfassend charakterisiert und durch KI-gestütztes rationales Design optimiert. Sie können in bewährte membranbasierte Trennverfahren integriert und regeneriert werden. Das Ergebnis ist ein einfaches Filtersystem, mit dem Palladium aus organischen Synthese-Mischungen der chemischen und pharmazeutischen Industrie abgetrennt werden kann. Ein Life-Cycle-Assessment bewertet den Einfluss von Pep2Rec auf Umwelt, Energie- und Materialgebrauch.

Mit Pep2Rec soll eine Technologieplattform geschaffen werden, mit der kritische Rohstoffe, die in verschiedenen Industriezweigen anfallen, zukünftig recycelt werden können. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur nachhaltigen Chemie und Pharmazie sowie zur rohstoffeffizienteren und kreislauforientierten Wirtschaft mithilfe der Bioökonomie.