Aktuelle Veranstaltungen

Seit dem Jahr 2000 gibt es die Ostafrikanische Gemeinschaft (EAC), eine zwischenstaatliche Organisation, die von Kenia, Tansania und Uganda gegründet wurde. Inzwischen haben sich Burundi, Ruanda und der Südsudan der EAC angeschlossen. Damit gehören rund 160 Millionen Menschen zur EAC. Mehr als 30 % des Bruttosozialprodukts dieser Länder wird laut Weltbank direkt im Agrarsektor oder in weiteren Sektoren mit Bezug zur Bioökonomie erwirtschaftet.

Die EAC-Region verfügt über zahlreiche biologische Ressourcen und besitzt eine große, aber wenig erschlossene Artenvielfalt. In Ermangelung von Wissen und Technologie haben die Länder lange Zeit diesen Reichtum an biogenen Rohstoffen nicht in einen Wirtschaftsmotor umwandeln können. Investitionen in Hochschulen und damit in die Ausbildung von Wissenschaftlern und Fachkräften wollen dies ändern. Hinzu kommen internationale Kooperationen, darunter auch einige mit Deutschland. Noch leidet die EAC jedoch daran, dass die Wege von der Forschung in die Praxis lang sind und immer wieder Wagniskapital und Investoren fehlen. Insbesondere im Bereich der Wertschöpfung aus biogenen Ressourcen möchten die Staaten nun aufholen und haben das in einer gemeinsamen Bioökonomie-Strategie festgehalten.

Zum Ausklang des über weite Strecken digitalen Wissenschaftsjahres 2020/21 – Bioökonomie doch noch ein Präsenz-Highlight: Vom 2. November bis 5. Dezember wurde das Experimentierfeld im Museum für Naturkunde Berlin zur Bühne für „NaturFutur – Bioökonomie erleben“. Das Kooperationsprojekt zwischen dem Museum für Naturkunde Berlin und der Informationsplattform bioökonomie.de wartete mit einer interaktiven Ausstellung und einem vielseitigen Begleitprogramm auf.

Neugier auf Bioökonomie geweckt

Da das Wegeleitsystem des Naturkundemuseums direkt an der Ausstellungsfläche vorbeiführte, lockte NaturFutur trotz der Pandemie-Bedingungen zahlreiche Besuchende an. Sie bestaunten die Exponate zu den vier Themenbereichen, hantierten an Tablets, um in die Augmented-Reality-Landschaft einzutauchen oder verweilten in der Info- und Leseecke. „Wir schätzen, dass etwa 6.000 Besuchende auf der Fläche waren“, so Martin Reich von bioökonomie.de, der die Ausstellung zusammen mit Kristin Kambach konzipiert und umgesetzt hat. „Beachtlich war auch die Resonanz bei der Besuchenden-Befragung – es sind knapp 400 ausgefüllte Karten eingegangen.“

„Mit der Vielfalt der Exponate konnten wir nicht nur den Facettenreichtum der Bioökonomie aufzeigen, sondern damit zugleich ganz verschiedene Personengruppen erreichen und ihnen faszinierende, biobasierte Möglichkeiten veranschaulichen“, so Kristin Kambach.

Der globale Markt für pflanzenbasierte Fleischersatzprodukte erlebt gegenwärtig einen enormen Wachstumsschub. Ein Grund ist unter anderem die wachsende Zahl jener, die auf tierische Proteine dem Tierwohl zuliebe verzichten oder die Vorteile pflanzlicher Proteine für Gesundheit und Umwelt schätzen gelernt haben. Auch wenn hierzulande der Fleischkonsum seit Jahren sinkt, ist er mit einem jährlichen Pro-Kopf-Verbrauch von rund 57 Kilogramm immer noch sehr hoch. Mit Hochdruck arbeiten Unternehmen daher auch in Deutschland am sogenanntem Laborfleisch, das sowohl geschmacklich als auch von der Struktur mit dem tierischen Original mithalten kann. Zellbasiertes Fleisch wird mithilfe biotechnologischer Verfahren aus Stammzellen tierischer Muskelzellen gewonnen und in einem Nährmedium kultiviert.

Kommerzialisierung von Laborfleisch

Das Münchener Biotech-Unternehmen Wacker Biosolutions hat nun eine Entwicklungspartnerschaft mit dem auf Laborfleisch spezialisierten israelischen Unternehmen Aleph Farms geschlossen, um die Kommerzialisierung von zellbasierten Fleischalternativen voranzubringen. „Der Markt für kultiviertes Fleisch entwickelt sich rasant und wir wollen dazu beitragen, dass es für jedermann erschwinglich wird", sagte Susanne Leonhartsberger, Leiterin von Wacker Biosolutions, der Life-Sciences-Sparte von Wacker.

Im Fokus der Zusammenarbeit steht „die Entwicklung optimierter Produktionsprozesse für essenzielle Proteine von Wachstumsmedien zur kosteneffizienten Produktion von kultiviertem Fleisch“, wie die Unternehmen in einer gemeinsamen Pressemitteilung verkünden. Wacker wird dabei seine Expertise bei der fermentativen Herstellung von Zellkulturproteinen einbringen. Diese sind für den Einsatz in Lebensmitteln geeignet und weisen die gleiche Zusammensetzung auf wie die in Tieren produzierten Proteine.

Kostenbarrieren für Großproduktion abbauen

Gerade der Einsatz von Medienproteinen, ein natürlicher Bestandteil aller tierischer Zellen, ist für das Wachstum und die Reifung von Zellen zu Muskelzellen essenziell – in der Herstellung gegenwärtig aber sehr teuer und damit ein Hemmschuh für die Kommerzialisierung. Ziel der Partnerschaft ist es, die Kosten für diese Proteine deutlich zu senken und den Qualitätsstandard sowie die Skalierung an die Lebensmittelindustrie anzupassen, um damit die Kostenbarrieren für die großtechnische Produktion zu beseitigen. „Die Kosten zu senken und geeignete Rohstoffe bereitzustellen, ist jetzt mit Blick auf den Ausbau der Produktion unerlässlich, um die Verbreitung von Zellkulturfleisch zu fördern und seine Bedeutung zu steigern", erklärt Mitbegründer und Chief Executive Officer von Aleph Farms, Didier Toubia.

Proteine sollen allen Unternehmen zur Verfügung stehen

Aleph Farms ist eigenen Angaben nach das erste Unternehmen, das Steaks aus nicht gentechnisch veränderten tierischen Zellen züchtet. Um mehr Fleisch aus Zellkultur auf den Markt zu bringen, haben sich Wacker und Aleph Farms zudem für eine offene Lieferkettenlösung entschieden. Danach sollen die neu entwickelten Proteine in Lebensmittelqualität der gesamten Branche zur Verfügung gestellt werden. „In die Entwicklung einer Lieferkettenlösung zu investieren, die der gesamten Branche zur Verfügung steht, ist ein Ergebnis unseres innovativen und integrativen Geschäftsmodells und der Anstoß für unsere Partnerschaft mit Wacker. Die wissenschaftliche Expertise unseres Teams und die große Erfahrung von Wacker ermöglichen es, Proteine in der Menge, Qualität und zu den Kosten zu produzieren, die notwendig sind, um das ehrgeizige Ziel von Aleph zu erreichen, Kostenparität mit konventionellem Fleisch zu erreichen", so Toubia.

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Mehr als 6.000 Windeln benötigt ein Kind in seinen ersten Lebensjahren – zusammengenommen rund eine Tonne Müll und damit das dritthäufigste Abfallprodukt, das auf Mülldeponien zu finden ist. Biologisch abbaubare Stoffwindeln stellen da eine nachhaltige Alternative dar.

Schonend zu Haut und Umwelt

Nachhaltige Stoffwindeln, die trotz Wiederverwendbarkeit nicht nur hygienisch, sondern speziell für empfindliche Babyhaut gut verträglich sind: Möglich macht es SeaCell, eine extrem saugfähige und von Natur aus antibakterielle Zellulosefaser, hergestellt aus Braunalgenextrakten und Europäischer Rotbuche und ausgezeichnet als eines der innovativsten Materialien 2019. Für optimale Funktionalität besteht die Stoffwindel aus drei Lagen: die beiden inneren Lagen aus SeaCell machen die Windel weich und saugfähig, die äußerste Schicht wird durch die nachhaltige EcoRepel-Imprägnierung wasserdicht und verhindert das Auslaufen – alle Bestandteile der Windel sind somit komplett biologisch abbaubar. Dank der Textilinnovation ist die Stoffwindel nicht bloß Einwegwindeln voraus, sondern auch seinem herkömmlichen Baumwoll-Pendant, dessen wasserintensive Herstellung vielfach CO2 und Schadstoffe verursacht.

Marktreife

Das aus der Zusammenarbeit der Sumo GmbH, des Deutschen Instituts für Textil- und Faserforschung Denkendorf und dem Schweizer Unternehmen Schoeller Textil entstandene Produkt wird derzeit für die Markteinführung vorbereitet.

A child needs more than 6,000 diapers in the first few years of life - that is about a ton of waste, making diapers the third most common waste product in landfills. Biodegradable cloth diapers are a sustainable alternative.

Gentle on skin and environment

Sustainable cloth diapers that, although reusable, are not only hygienic but also well tolerated, especially for sensitive baby skin: This is possible thanks to SeaCell, an extremely absorbent and naturally antibacterial cellulose fiber, made from brown algae extracts and European copper beech and named one of the most innovative materials of 2019. For optimal functionality, the cloth diaper consists of three layers: the two inner layers made from SeaCell make the diaper soft and absorbent, while the outermost layer is waterproofed by the sustainable EcoRepel impregnation and prevents leakage. All components of the diaper are thus completely biodegradable. With this textile innovation, the cloth diaper is not only ahead of disposable diapers, but also of its conventional cotton counterpart, whose water-intensive production causes CO2 and pollutants in many cases.

Market readiness

The product resulting from the cooperation of Sumo GmbH, the German Institute for Textile and Fiber Research Denkendorf and the Swiss company Schoeller Textil is being prepared for market launch.

Als Sojaboulette oder Linsenburger haben pflanzenbasierte Produkte vielerorts schon einen Platz in Supermärkten gefunden. Noch sind es meist Start-ups, die mit pflanzenbasierten Alternativen zu tierischen Lebensmitteln wie Fleisch oder Käse den Markt erobern. Das soll sich ändern. Am neu eröffneten Technologiezentrum in Quakenbrück bietet ein Team um Volker Heinz Start-ups und Unternehmen der Lebensmittelindustrie eine moderne Infrastruktur für die Entwicklung und Produktion nachhaltiger Lebensmittel aus Ebsen, Linsen und Co.  – und das auf Basis neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse.

BIO-LUTIONS und Zelfo Technology verbindet seit langem die Mission, Einwegplastikprodukte durch nachhaltige und biobasierte Rohstoffe zu ersetzen. Dafür wollen beide Unternehmen Naturfasern aus landwirtschaftlichen Reststoffen als Rohstoff nutzbar machen und entsprechende Produkte auf dem Markt etablieren. Das in Hamburg ansässige Cleantech-Start-up hat sich auf die Herstellung nachhaltiger Verpackungen und Einwegprodukte auf Basis von Agrarreststoffen spezialisiert. Zelfo Technology bietet wiederum eine Reihe patentierter Technologien, um zellulosehaltige und lignozellulosehaltige Materialien auf- und verwerten zu können. Die langjährige Zusammenarbeit beider Unternehmen wurde nun durch einen Aktientausch weiter vertieft.

Größere Marktpräsenz für Naturfaserprodukte

„Dieser Zusammenschluss unserer Interessen hat sich schon seit einiger Zeit abgezeichnet, er ist einfach der logische Schritt, der es beiden Unternehmen ermöglichen wird, ihre individuellen und kollektiven Angebote in einem wesentlich höheren Tempo zu entwickeln", verkünden Richard Hurding, Geschäftsführer und technischer Direktor von Zelfo, und Eduardo Gordillo, CEO und Gründer der BIO-LUTIONS International AG, in einer gemeinsamen Presseerklärung. Der Aktientausch stärke die natürliche Allianz und ebne den Weg für eine größere Marktpräsenz, heißt es darin weiter.

Im Rahmen der seit 2014 bestehenden Zusammenarbeit haben BIO-LUTIONS und Zelfo Technology gemeinsam Technologien zur Faserverarbeitung, zum Nass- und Trockenformen von Fasern sowie Maschinenkomponenten entwickelt und damit die Basis für den Einsatz landwirtschaftlicher Faserverbundwerkstoffe geschaffen. Für die Entwicklung eines Verfahrens zur Naturfaserherstellung sind BIO-LUTIONS und Zelfo Technology erst vor Kurzem mit dem Brandenburger Innovationspreis ausgezeichnet worden.

Forschung und Produktentwicklung bündeln

Die Fusion bietet den beiden Agrofaserspezialisten nun die Möglichkeit, ihre Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten besser zu koordinieren und zu rationalisieren und so schneller Innovationen auf den Markt zu bringen. Damit sind sie zudem in der Lage, „Kunden eine umfassendere Lösung“ anzubieten, „da nun mehr Stufen der Rohstoff- und Produktentwicklung gemeinsam angegangen werden können“.

Neben der gemeinsamen Vision und der fachlichen Expertise sind BIO-LUTIONS und Zelfo auch räumlich zusammengerückt. 2020 hat das CleanTech-Start-up von Eduardo Gordillo in Schwedt seine erste Produktionsstätte in Deutschland eröffnet.

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Derzeit wird angenommen, dass weltweit zwei von fünf Pflanzenarten vom Aussterben bedroht sind. Doch während dieser Trend auf globaler Ebene klar erkennbar ist, ist ein Rückgang der Artenzahl lokal oft nicht zu beobachten. Welche Prozesse hinter diesem von Biodiversitätsforschenden als „Biodiversitätsparadox“ bezeichneten Phänomen stehen könnten, blieb bislang weitgehend ungeklärt. Ein internationales Wissenschaftsteam  hat diese Frage nun anhand der Verschiebung der Artenzusammensetzung erstmals in drei sehr unterschiedlichen Lebensräumen untersucht: in alpinen Gipfelzonen, in der Krautschicht von Wäldern sowie in artenreichen Wiesen und Weiden im Tiefland.

In der Studie wurde die Entwicklung von 1827 Pflanzenarten über Zeitintervalle von bis zu 78 Jahren an 141 Standorten auf Berggipfeln, in Wäldern und im Flachland in Europa analysiert. Festgestellt wurden Verschiebungen von Arten mit kleinerer durch solche mit größerer Reichweite in verschiedenen Lebensräumen. Die Gemeinschaften verschoben sich parallel zu nährstoffintensiveren Arten, wobei Arten aus nährstoffreichen Lebensräumen größere Verbreitungsgebiete hatten.

Wesentliche Treiber dieses Prozesses sind erhöhte Nährstoffmengen in den Böden, etwa infolge von Stickstoffeinträgen vor allem aus der Landwirtschaft, aber auch aus Verbrennungsprozessen in Verkehr und Industrie sowie durch die Erwärmung der Böden durch den Klimawandel.

Noch immer ist der Weg eines Produkts vom Labormaßstab zur industriellen Produktion oft eine Sackgasse, weil Investoren das Risiko scheuen. Das gilt auch für die Biotechnologie. Das bayerische Wirtschaftsministerium will diesen Schritt künftig erleichtern und hat jetzt 40 Mio. Euro für den BioCampus im Hafen Straubing-Sand bereitgestellt. Mit diesem Geld soll dort bis Ende 2024 die Anlage BioCampus MultiPilot errichtet werden. Dahinter verbirgt sich eine Mehrzweck-Demonstrationsanlage für Prozesse der industriellen Biotechnologie.

25 Kubikmeter großer Fermenter

Nach Bauabschluss sollen Firmen und Forschungseinrichtungen aus der ganzen Welt die Anlage mieten können, um dort im Labor bewährte Entwicklungen hochzuskalieren und im vorindustriellen Maßstab zu testen. So können die Prozesse zunächst für diesen Maßstab optimiert und anschließend deren Wirtschaftlichkeit geprüft werden. Außerdem können auf diese Weise Produktmuster produziert werden, beispielsweise Bausteine für biobasierte Kunststoffe, Kraftstoffkomponenten oder Spezialprodukte für Ernährung und Landwirtschaft. Ein Highlight ist dabei der mit 25 Kubikmetern ungewöhnlich große Fermenter. Nutzbar ist zudem eine Vielzahl an Rohstoffen, von Holz bis zu Agrarreststoffen.

Modellregion für biobasierte Wirtschaft

Die Wahl des Standortes begründete Bayern Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger: „Straubing als bayerische Modellregion für die biobasierte Wirtschaft ist dabei der ideale Standort für diese Investition, denn hier werden Agrar- und Forstwirtschaft, Industrie, Wissenschaft und künftig auch Infrastruktur synergetisch verknüpft. Biotechnologien stärken auch unsere heimische Land- und Forstwirtschaft und bieten Chancen, die Wertschöpfung auf eine breitere Basis zu stellen.“ Die Anlage sei ein wichtiger Baustein der Bioökonomie-Strategie des Freistaats, um sich für eine starke biobasierte Wirtschaft aufzustellen.

Starke Nachfrage aus der ganzen Welt

„Es gibt aktuell nur wenige vergleichbare Einrichtungen weltweit, die jedoch alle stark nachgefragt sind“, freut sich Volker Sieber, Rektor des TUM Campus Straubing. Die neue Anlage werde international Beachtung und Nachfrage finden und Bayern und Straubing auf der Biotechnologie-Landkarte deutlich hervorheben. Die Bau- und Planungsleistungen sind bereits ausgeschrieben und sollen Anfang 2022 vergeben werden, sodass der Zweckverband Hafen Straubing-Sand als Zuwendungsempfänger mit einem Betriebsbeginn Ende 2024 rechnet. Zeitgleich entsteht im Rahmen des Masterplans BioCampus im Hafen Straubing-Sand eine Erweiterung des Technologie- und Gründerzentrums. So soll die starke biobasierte Forschung in der Region durch eine geeignete Infrastruktur für Unternehmen ergänzt werden.

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Die aktuell veröffentlichte Machbarkeitsstudie der Umwelttechnik BW, der Universität Stuttgart und des Fraunhofer IGB untersucht, welche Anwendungs- und Wertschöpfungspotenziale sich für CO₂-Recycling aus Industrieabgasen in Baden-Württemberg bieten.

Prozessbedingte CO₂-Emissionen, wie sie beispielsweise bei der Zementherstellung, der Abfallverbrennung oder der Erzeugung von Biogas anfallen, zu vermeiden, ist entweder gar nicht oder nur schwer möglich. Damit auch solche Industriezweige klimaneutral werden können, sind andere Lösungen gefragt. Eine Option ist, das entstehende CO₂ abzutrennen, mit biologischen oder hybriden Technologien aufzubereiten und so als erneuerbare Kohlenstoffquellen für zahlreiche industrielle Anwendungen und Produkte zur Verfügung zu stellen. Dieses Verfahren wird unter dem Begriff „Biologisches Carbon-Capture-und-Usage (kurz: CCUBIO) zusammengefasst.

CCUBIO mit biologischen und hybriden Verfahren ist ein wirtschaftliches Zukunftsmodell, das vor allem für Industriezweige mit hohen prozessbedingten Emissionen eine Möglichkeit bietet, CO₂ nicht erst in die Atmosphäre abzugeben, sondern zu recyceln und so langfristig klimaneutral zu werden, so das Fazit der Studie. Wirtschaft und Politik wird empfohlen, die industrielle Anwendung der Technologien schnellstmöglich und gemeinsam anzugehen, da die frühe Installation effizienter klimaneutraler Anlagen in den kommenden Jahren entscheidende Marktvorteile und Technologieführerschaft erbringen könnte.

Ob Folien, Kabel, Autoreifen, Verpackungen oder Kinderspielzeug: Viele Alltagsgegenstände bestehen aus Plastik. Die vielseitige Anwendbarkeit von Kunststoff ermöglichen oft Weichmacher, die das Material nicht nur weicher, sondern auch geschmeidiger, flexibler, elastischer oder belastbarer machen. Doch auch Weichmacher bestehen wie herkömmliche Kunststoffe zum Großteil aus dem wenig klimafreundlichen und endlichen Rohstoff Erdöl. Im Projekt „Bioweichmacher“ haben Partner aus Forschung und Wirtschaft seit 2017 daher an einer nachhaltigen Alternative geforscht. An dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 600.000 Euro geförderten Vorhaben waren das Institut für Technische Biokatalyse der TU Hamburg-Harburg, die Universität Bielefeld und das Chemieunternehmen BASF SE beteiligt.

Mit Zucker aus Abfallströmen Phthalate herstellen

Im Fokus des Projektes standen Phthalate. Sie gehören zu den am häufigsten verwendeten Weichmachern. „Weltweit werden jährlich über neun Millionen Tonnen Weichmacher produziert, wobei Phthalate mehr als die Hälfte des Herstellvolumens ausmachen“, erklärt Projektleiter Harald Gröger. Ein aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellter Weichmacher hätte nicht nur ein großes wirtschaftliches Potenzial, sondern würde erhebliche Mengen des Klimagases CO₂ einsparen und einen Beitrag zur zirkulären Kreislaufwirtschaft leisten. Zudem wären biobasierte Weichmacher im Vergleich zum erdölbasierten Pendant auch gesundheitlich unbedenklich.

Das Forschungskonsortium hat nun einen Weg gefunden, Phthalate aus erneuerbaren Rohstoffquellen herzustellen. „So können Zucker aus Abfallströmen aus der Lebensmittelproduktion wie beispielsweise Kleie eingesetzt werden oder Zucker aus Holz, also Cellulose“, erklärt Gröger. Die Herstellung dieser neuen Weichmacher war jedoch mit der Herausforderung verbunden, dass diese – ebenso wie die konventionellen Weichmacher – leicht herstellbar, günstig und mit chemisch vergleichbaren Eigenschaften ausgestattet sind.

Neue Perspektive für marktfähige Bio-Weichmacher

 „Wir haben zunächst auf Basis von erneuerbaren Rohstoffen Moleküle hergestellt, die als alternative Weichmacher in Frage kommen. Diese neuen Moleküle haben wir charakterisiert – also neben ihrem molekularen Aufbau ihre Eigenschaften ermittelt“, erklärt der Chemiker. In den Anwendungstests zeigte sich dann, dass die biobasierten Weichmacher schon heute in vielen Bereichen mit den bisherigen Weichmachern mithalten können. „Damit verfügen wir nun über eine Leitstruktur – also einen Grundbaustein für neuartige Weichmacher, der biobasiert ist und einen Großteil der technischen Anforderungen erfüllt“, resümiert der Forscher. „Langfristig ist das eine hervorragende Perspektive, um in Zukunft marktfähige biobasierte Weichmacher zu entwickeln.“

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Whether cables, car tires, packaging or children's toys: many everyday objects are made of plastic. The versatility of plastic is enabled by plasticizers, which not only make the material softer, but also more flexible, elastic or resilient. But plasticizers, like conventional plastics, also consist largely of petroleum, which is neither climate-friendly nor infinitely available. In the "Bioplasticizers" project, partners from research and industry have therefore been researching a sustainable alternative since 2017. The Institute for Technical Biocatalysis at the Technical University of Hamburg-Harburg, the University of Bielefeld and the chemical company BASF SE were involved in the project, which was funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) with 600,000 euros.

Using sugar to produce phthalates from waste streams

The project focused on phthalates, because they are among the most commonly used plasticizers. "More than nine million metric tons of plasticizers are produced worldwide every year, with phthalates accounting for more than half of the manufacturing volume," explains project manager Harald Gröger. A plasticizer produced from renewable raw materials would not only have great economic potential, but would also save considerable amounts of the climate gas CO₂ and contribute to the circular economy. In addition, bio-based plasticizers would also not pose any health risks, unlike their petroleum-based counterparts.

The research team has now found a way to produce phthalates from renewable raw material sources. "For example, sugars from waste streams from food production, such as bran, or from wood, i.e. cellulose, can be used," explains Gröger. However, the production of these new plasticizers came with the challenge of ensuring that they are easy to produce, inexpensive and have chemically comparable properties - just like conventional plasticizers.

Good prospects for marketable bio-plasticizers

 "We first produced molecules based on renewable raw materials that could be considered as alternative plasticizers. We characterized these new molecules - in other words, determined their molecular structure and properties," explains the chemist. Application tests then showed that the bio-based plasticizers can already compete with existing plasticizers in many areas. "We now have a lead structure, i.e. a basic building block for novel plasticizers that is biobased and meets a large part of the technical requirements," the researcher sums up. "This gives us an excellent perspective for developing marketable biobased plasticizers in the future."

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Die Natur ist für viele Forschende ein Wunderkasten der Inspiration. So auch für Martin Hager. Der Jenaer Chemiker orientiert sich an der Natur, um Polymermaterialien zu entwickeln, die die Fähigkeit haben, sich selbst zu heilen – und damit länger haltbar wären. Ein Vorbild für den Forscher sind hier die Byssusfäden von Muscheln. Das Biopolymer der Fäden ist sehr reißfest und heilt zudem von selbst. Hinter dem Selbstheilungsmechanismus verbergen sich reversible Bildungen, die auch Kunststoffe nachhaltiger machen könnten. Im Rahmen seiner Forschungsarbeit will Martin Hager nun herausfinden, ob sich Polymere herstellen lassen, die über definierte sogenannte schaltbare Eigenschaften verfügen, die für Kunststoffe geeignet sind.

Der Anbau von Kakao steht nicht selten in der Kritik – mit einem jährlichen Kakaokonsum von 3 Kilogramm und einem Schokoladenkonsum von 9 Kilogramm pro Kopf ist der Rohstoff jedoch nur schwer aus unserem Alltag wegzudenken. Es gilt, Anbau und Verwertung so nachhaltig und fair wie möglich zu gestalten.

Die ganzheitliche Verwertung der Kakaofrucht

Auf der nicaraguanischen Plantage wächst der Kakao im nachhaltigen Agroforstsystem: große Bäume verschiedener Arten werden zwischen dem Kakao gepflanzt, um Schatten zu spenden, vor Wind zu schützen und ein gesundes Plantagenklima zu erhalten. Knapp die Hälfte der Kakaofarm besteht außerdem aus Wald- und Feuchtgebieten, um die Artenvielfalt zu erhalten. Nach der Ernte werden die Kakaobohnen zu Schokolade verarbeitet und die Schale der Kakaofrucht kommt als Dünger auf der Kakaofarm zum Einsatz – nur das Fruchtfleisch der Kakaofrucht blieb bisweilen ungenutzt. Aus Kakaofruchtsaft, Teeaufguss aus getrocknetem Kakaofruchtfleisch, Wasser, Kohlensäure und etwas Zucker entstand jetzt ein natürliches Erfrischungsgetränk – vegan, ohne Aromen oder andere Zusatz- und Farbstoffe, und für die ganzheitliche Verwendung der Kakaofrucht.

Marktreife

CacaoVida ist internes Start-Up von Ritter Sport. Die Limonade ist daher im Ritter Sport Schokoshop oder im Online-Shop erhältlich. Mittlerweile ist auch ein Kakaofrucht Secco auf dem Markt.

In Berlin stehen die Infarm-Farmen bereits in einigen Supermärkten: Sie sehen aus wie gläserne Kühlschränke, sind jedoch moderne Mini-Gewächshäuser. Auf mehreren Etagen wachsen hier – gesteuert von Algorithmen – Kräuter oder Salate in einer speziellen Nährstofflösung, die jederzeit frisch geerntet, gleich vor Ort verkauft werden können. Mit dem modularen Vertical-Farming-System hat das Berliner Agrotech-Start-up die Landwirtschaft in die Stadt geholt. Mittlerweile ist das 2013 gegründete Unternehmen mit seinen In-Store-Farmen in 50 Städten und elf Ländern präsent, vor allem in Europa und Nordamerika.

Expansion in den Asien-Pazifik-Raum und den Nahen Osten

Nun hat das Urban-Farming-Unternehmen umgerechnet 177 Mio. Euro in einer Series-D-Finanzierungsrunde eingesammelt und kann weiter expandieren. Mit dem frischen Kapital will Infarm sein Netzwerk aus vertikalen Farmen in den USA, Kanada, Japan und Europa weiter ausbauen sowie neue Märkte im Asien-Pazifik-Raum und dem Nahen Osten erschließen. An dem Millionen-Investment sind sowohl bestehende als auch neue Investoren beteiligt. Darunter die Qatar Investment Authority (QIA), die die Expansion des Unternehmens in Länder des Nahen Ostens unterstützen wird, wie Infarm in einer Pressemitteilung verkündet.

Infarm baut in Katar Growing-Center

„Ein globales Netzwerk unserer klima-resilienten vertikalen Farmen aufzubauen ist eine zentrale Aufgabe bei Infarm“, so Erez Galonska, Mitbegründer und CEO von Infarm. „Diese strategische Investition wird unsere rasche globale Expansion sowie unsere Forschungs- und Entwicklungstätigkeit unterstützen, damit wir in Europa, Asien, Nordamerika und im Nahen Osten noch mehr Pflanzensorten nah am Verbraucher produzieren können.“

Nach den In-Store-Farmen hat das Berliner Start-up mit dem sogenannten Growing Center ein neues Flaggschiff etabliert. Sie bestehen aus mehreren Vertical-Farming-Modulen, die jeweils einer Anbaufläche von etwa 10.000 m² entsprechen sowie einem Distributionszentrum, das die schnelle Belieferung von Supermärkten gewährleistet. „Wir sehen die vertikale Landwirtschaft als eine Möglichkeit, die Ernährungssicherheit überall auf der Welt zu verbessern. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Infarm beim Aufbau ihres ersten Growing Centers in Katar, das zur Ernährungssicherheit und zur wirtschaftlichen Diversifizierung von Katar beitragen wird”, so Mansoor bin Ebrahim Al-Mahmoud, CEO von QIA.

Bis 2030 gesamtes Obst-und Gemüsesortiment im Angebot

Aktuell betreibt Infarm mehr als 17 Growing Center und über 1.400 In-Store-Farmen für weltweit 30 Lebensmittelhändler. 75 verschiedene Kräuter-, Salat- und Blattgemüsesorten werden derzeit produziert. Doch schon im nächsten Jahr will das Berliner Start-up, das mit mehr als einer Milliarde US-Dollar bewertet wird, das Angebot um 40 Nutzpflanzen erweitern, darunter Pilze, Cherrytomaten, Erbsen und Erdbeeren. Bis 2030 plant Infarm, seine globale Marktpräsenz auf 100 Growing Center in 20 Ländern auszudehnen und dann das gesamte gängige Obst- und Gemüsesortiment im Angebot zu haben.

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Der European Innovation Council (EIC) Accelerator hat in seiner jüngsten und bislang größten Finanzierungsrunde 627 Mio. Euro an 99 Start-ups und KMU ausgeschüttet. Auch zwölf deutsche Firmen profitieren – darunter BIOWEG, CO2BioClean und Genome Biologics. Die Mittel stammen aus dem Horizon-Europe-Programm.

Biobasierte Stoffe für Kosmetik, Gesundheit und Ernährung

BIOWEG wurde 2019 gegründet und verbindet Biotechnologie, Materialwissenschaften und molekulare Simulationen, um nachhaltige und biobasierte Stoffe für die Bereiche Kosmetik, Neutraceuticals und Lebensmittel/Getränke herzustellen. Aktuelle Produkte umfassen hochreine Mikrokügelchen auf Cellulosebasis, umwelt- und gesundheitsfreundliche Rheologie-Modifizierer sowie nachhaltige Hydrokolloide. 2,45 Mio. Euro Fördermittel und 10,1 Mio. Euro Kapitalbeteiligung stelle der EIC Accelerator dafür bereit, freute sich CEO Pratek Mahalwar.

Textilfasern aus Kohlendioxid

CO2BioClean verfolgt das Ziel, Kohlendioxid als Rohstoff für die Herstellung natürlicher Biopolymere zu verwenden. Mit einem patentierten Fermentationsverfahren erzeugt die Firma aus dem Treibhausgas vollständig biologisch abbaubare Textilfasern. Im Ergebnis wird aus 2,5 Tonnen CO₂ eine Tonne Polyhydroxyalkanoate (PHA) (Achtung: in einer früheren Artikel-Version hieß es inkorrekt, aus 2,5 Mio. Tonnen CO₂ würde eine Tonne PHA). Aber auch Polyhydroxybuttersäure (PHB) gehört zu den Produkten des jungen Unternehmens. Für das weitere Wachstum gibt es 2,2 Mio. Euro Fördermittel und eine Kapitalbeteiligung über 4,4 Mio. Euro vom EIC Accelerator.

Schneller Weg zu neuen Herzmedikamenten

Genome Biologics verfügt über eine disruptive Technologie zur Identifikation pharmazeutischer Wirkstoffe und über eine zugehörige präklinische Plattform für die weitere Entwicklung. Im Zentrum der Methode stehen Big-Data-Analysen mittels KI. Erstes Ziel ist es, diese Technologie einzusetzen, um Wirkstoffe im Bereich der Kardiologie zu entdecken und zu produzieren. Der EIC Accelerator investiert dazu 9,8 Mio. Euro in das Start-up an der Goethe-Universität in Frankfurt am Main.

Vorangegangen war der Auswahl der förderwürdigen Unternehmen eine rigorose Bewertung der Ideen durch externe Fachleute sowie Interviews mit den Beteiligten durch eine Jury aus erfahrenen Profis aus den Bereichen Investment und Unternehmertum. Pro geförderter Firma sind bis zu 2,5 Mio. Euro an direkten Mitteln sowie zwischen 0,5 und 15 Mio. Euro an Kapitalbeteiligung möglich. Seit März 2021 bewarben sich mehr als 4.000 Start-ups und KMU um die Förderung. Bislang haben 164 eine Zusage erhalten.

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The European Innovation Council (EIC) Accelerator has distributed €627 million to 99 startups and SMEs in its latest and largest funding round to date. Twelve German companies were among the beneficiaries - including BIOWEG, CO2BioClean and Genome Biologics. The funds come from the Horizon Europe program.

Biobased substances for cosmetics, health and nutrition

Founded in 2019, BIOWEG combines biotechnology, materials science, and molecular simulations to produce sustainable and biobased materials for the cosmetics, neutraceuticals, and food/beverage sectors. Current products include high-purity cellulose-based microspheres, environmental and health-friendly rheology modifiers, and sustainable hydrocolloids. 2.45 million in funding and 10.1 million in equity investment is provided by the EIC Accelerator for this purpose, CEO Pratek Mahalwar was pleased to announce.

Textile fibers from carbon dioxide

CO2BioClean aims to use carbon dioxide as a raw material for the production of natural biopolymers. Using a patented fermentation process, the company produces fully biodegradable textile fibers from the greenhouse gas: turning 2.5 tons of CO2 into one ton of polyhydroxyalkanoates (PHA). (Note: In an earlier version of this article it said incorrectly 2.5 million tons of CO2 into one ton of PHA). Polyhydroxybutyric acid (PHB) is also one of the young company's products. For further growth, the EIC Accelerator is providing €2.2 million in funding and an equity investment of €4.4 million.

Fast track to new cardiac drugs

Genome Biologics has a disruptive technology for identifying pharmaceutical compounds and an associated preclinical platform for further development. At the heart of the method are Big Data analyses using AI. The initial goal is to use this technology to discover and produce active ingredients in the field of cardiology. To this end, the EIC Accelerator is investing 9.8 million euros in the start-up at Goethe University in Frankfurt am Main.

The selection of eligible companies was preceded by a rigorous evaluation of the ideas by external experts as well as interviews with the participants by a jury of experienced professionals from the fields of investment and entrepreneurship. Up to €2.5 million in direct funding and between €0.5 million and €15 million in equity investment is available per funded company. Since March 2021, more than 4,000 startups and SMEs have applied for the funding. So far, 164 have received a commitment.

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Spätestens seit der Entdeckung der Großen Atlantischen Müllstrudels ist das Thema Plastikmüll wieder in der öffentlichen Debatte. Seitdem ist klar: Es genügt nicht, in der Herstellung von Kunststoffen Erdöl durch biobasierte Ressourcen zu ersetzen. Das schützt zwar das Klima, aber nicht die Natur. Dazu müssen die biobasierten Kunststoffe zugleich unter Umweltbedingungen biologisch abbaubar sein. Der einzige Kunststoff, der bislang in industrieller Dimension produziert wird und in diese Richtung geht, ist Polyactid (PLA). Doch auch er verrottet nur in industriellen Kompostieranlagen in vernünftiger Zeit. Die Suche nach neuen, besser geeigneten Kunststoffen geht daher weiter. Das Forschungsprojekt PHB2Market hat einen vielversprechenden Kandidaten auf seine Markttauglichkeit geprüft und optimiert.

Zwei PHB-Komposite entwickelt

PHB – mit vollem Namen Polyhydroxybutyrat – ist auf den ersten Blick kein überzeugender Kunststoff. Das Polymer ist zwar biobasiert und gut bioabbaubar. Außerdem verfügt es über eine sehr gute Wärmebeständigkeit von mehr als 100 Grad Celsius, was beispielsweise für Getränkebecher wichtig ist oder für Oberflächen, die längere Zeit der Sonne ausgesetzt sind. Doch PHB ist im unmodifizierten Zustand wenig schlagzäh – also relativ spröde – und verändert seine mechanischen Eigenschaften mit der Zeit. Mit rund 360.000 Euro gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ist daher ein Team unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie (ICT) angetreten, ein PHB-Komposit zu entwickeln, das die Schwächen von PHB behebt, ohne dessen Stärken zu verlieren. Das Vorhaben lief von Januar 2017 bis April 2020 und resultierte in zwei praxistauglichen Komposit-Formulierungen.

„Wir hatten im Projekt zwei wesentliche Ziele im Fokus“, erläutert Projektleiter Kevin Moser vom ICT: „Die Einbringung eigenentwickelter Weichmachersysteme zur Erhöhung der Schlagzähigkeit sowie die Optimierung der Langzeitstabilität.“ Andere industriell wichtige Eigenschaften wie Festigkeit und E-Modul übertreffen bei PHB bereits die von Polypropylen (PP). Erreichte das Forschungsteam also seine beiden Ziele, läge ein nachhaltiger allgemeinverwendbarer Kunststoff vor, der je nach Zielanwendung weiter individuell modifiziert werden kann – das war von Beginn an die Vision.

3D-Druck-Filamente und eine Frisbee

Erprobt werden sollte die Funktionalität des PHB-Komposits an zwei Praxisanwendungen: der Herstellung einer Frisbee-Scheibe und der von Filamenten für den 3D-Druck von Würfeln oder Zahnrädern. „Die Frisbee ist ein Spritzgießprodukt, muss ausreichend flexibel sein, nicht zu spröde und optisch ansprechend aussehen“, begründet Moser die Wahl.

Natürlich kennen Compoundeure die unterschiedlichen Additive, mit denen ein Kunststoff in seinen Eigenschaften beeinflusst werden kann. Doch die richtige Formulierung ist damit noch längst nicht gefunden: „Wenn Sie einen Weichmacher hinzufügen, um die Schlagzähigkeit zu erhöhen, beeinflusst dieser auch alle anderen Eigenschaften. Das muss man dann ausbalancieren und gegebenenfalls weitere Additive hinzufügen.“ In einen solchen Entwicklungsprozess flössen langjährige Erfahrung, aber eben auch jede Menge Versuche im Technikum mit ein.