Aktuelle Veranstaltungen

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) beabsichtigt mithilfe der Förderung von Verbundvorhaben zu Forschung und Entwicklung unter Beteiligung ausländischer Verbundpartner die Umsetzung der Nationalen Bioökonomiestrategie mit Blick auf ihre internationalen Perspektiven und Kontexte zu stärken. Zur Realisierung der Bioökonomie als einer nachhaltigen, biobasierten Wirtschaftsweise sind neben nationalen und europäischen insbesondere auch internationale Initiativen mit vielfachen ambitionierten Aktivitäten und Projekten erforderlich. Da Bioökonomie global gedacht werden muss, bedarf es einer weltweiten Zusammenarbeit, um die angestrebten Ziele zur Etablierung der Bioökonomie zu verwirklichen.

Hier setzt die Fördermaßnahme Bioökonomie International (Bioeconomy International) an. Ihr Zweck ist es, durch die Förderung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben in enger Zusammenarbeit mit relevanten ausländischen Partnern zu zentralen Fragestellungen der Bioökonomie internationale Kooperationen zu stärken und tragfähige, aktive Partnerschaften im Bereich Forschung, Entwicklung und Innovation aufzubauen.

Gefördert werden im Rahmen der aktuellen Ausschreibung Bioökonomie International 2023 Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsvorhaben in Verbünden mit Partnern aus Deutschland und Queensland/Australien, die im Rahmen eines Wettbewerbs ausgewählt werden. Gefördert werden deutsche Partner in diesen internationalen Verbünden.

Im Fokus: Biologisches Wissen erweitern und anwenden

Von den geförderten Verbundvorhaben wird erwartet, dass sie den Bezug zu mindestens einem der sechs in der Strategie genannten Bausteine der Forschungsförderung herstellen. Einen Schwerpunkt der Ausschreibung bilden die Themen des Bausteins „Biologisches Wissen als Schlüssel der Bioökonomie“. Hierzu zählen beispielsweise:

  • Arbeiten zum Verständnis und der Modellierung von biologischen Systemen;
  • Projektskizzen zur Erforschung und Etablierung neuartiger Produktionsorganismen für die Primärproduktion und industrielle Produktion;
  • Forschungsansätze zur Entwicklung beziehungsweise Weiterentwicklung innovativer biotechnologischer Verfahrenskonzepte für biobasierte Produktionssysteme
  • Forschungsarbeiten, die auf die nachhaltige Erzeugung biogener Ressourcen abzielen.

Niemand kann mit Sicherheit sagen, wie die Zukunft unseres Essens aussehen wird – weder was genau wir essen werden, noch wo und von wem unsere Nahrung angebaut wird. Werden neue Proteinquellen wie Algen und Grillen auf unserem Speiseplan stehen? Werden wir den individuell auf uns zugeschnittenen Ernährungsempfehlungen einer App folgen? Wird unser Essen in unmittelbarer Nähe unseres Zuhauses produziert werden? Antworten versucht das bundesweite Forschungsprojekt „food4future“ zu finden.

Eins ist hierbei sicher – das Essen der Zukunft betrifft uns alle. Die food4future-Forschenden am Lehrstuhl für Innovationsmanagement der Freien Universität Berlin starten deshalb im Rahmen des Verbundforschungsprojektes „food4future“ die zweite Runde eines Mitmach-Experiments. Alle Interessierten ab 18 Jahren sind herzlich zur Teilnahme an der Online-Umfrage zur spannenden Frage „Was werden wir in Zukunft essen?“ eingeladen. Die Erkenntnisse daraus sollen direkt in die Forschung zur zukünftigen Ernährung einfließen, sodass die Meinung von jeder und jedem Einzelnen berücksichtigt wird.

Gemeinsam Ideen für zukünfte Ernährung weiterentwickeln

Ziel des Mitmach-Experiments ist es, zu verstehen was verschiedene Menschen denken und fühlen und wie sich die Bedürfnisse von Mensch zu Mensch unterscheiden. Gemeinsam werden Ideen für zukünftiges Essen weiterentwickelt und somit Zukunft gestaltet. Die Teilnahme dauert ungefähr 15 Minuten. „Zeit, die es wert ist, um Zukunft aktiv mitzugestalten und der eigenen Meinung Gehör zu verschaffen“, sagt Psychologin und FU-Professorin Madita Amoneit.

In der Online-Umfrage erwartet die Teilnehmenden Fragen wie: Was beschäftigt Dich beim Thema Ernährung und Essen der Zukunft? Wie sieht Deine derzeitige Ernährung aus und was ist Dir bei der Entscheidung Deiner Ernährung wichtig? Könntest Du Dir Algen, Salzpflanzen, Grillen oder Quallen als neue Nahrungsquellen der Zukunft vorstellen? Welche Orte würdest Du für die Lebensmittelproduktion im städtischen Raum wählen? Das Forschungsteam zeigt dazu eine spannende Auswahl an Möglichkeiten. Gefragt wird aber auch, ob man Ernährungsempfehlungen einer App befolgen würde, wenn diese auf einen persönlich zugeschnitten sind? Diese und noch weitere Fragen sollen zu einem besseren Verständnis verhelfen, was Menschen beim Thema „Essen der Zukunft“ umtreibt und welche Aspekte hierbei besonders wichtig sind.

Stabilität ist die wohl wichtigste Eigenschaft von Beton. Bewehrungen mit Stahl oder synthetischen Fasern dienen dazu, dem Baustoff noch zusätzliche Stabilität zu verleihen. Doch weder der Stahl noch die Glas- oder Carbonfasern sind ökologisch nachhaltig. Ob Naturfasern eine Alternative sein könnten, hat nun ein Forschungsteam am Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) und an der Hochschule Biberach untersucht.

Auch Beschichtung zu großem Teil biobasiert

„Wir haben am Fraunhofer WKI mit einer Webmaschine Drehergewebe aus Flachsfasergarn hergestellt“, berichtet Jana Winkelmann, Projektleiterin am Fraunhofer WKI. „Um die Nachhaltigkeit zu erhöhen, haben wir eine Behandlung der Flachsgarne zur Verbesserung der Zugfestigkeit, Dauerhaftigkeit und Verbundhaftung erprobt, die im Vergleich zu petrobasierten Behandlungen ökologisch vorteilhafter ist.“ Dabei gelang es den Forschenden, das zur Beschichtung eingesetzte Epoxidharz so zu wählen, dass es zu mehr als der Hälfte aus Kohlenwasserstoffen besteht, die aus Pflanzenbiomasse stammen.

Anschließend erprobte das Team die Belastbarkeit des damit bewehrten Betons – Fachleute sprechen vom Verbund- und Zugtragverhalten sowie dem einachsigen Biegverhalten. Gegenüber unbewehrtem Beton zeigte das Probematerial eine signifikant erhöhte Bruchlast. Auch die Feinheit und Verteilung der entstehenden Risse deuteten auf ein wünschenswertes Verhalten des bewehrten Betons hin. Daher kam das Forschungsteam zu dem Fazit, dass sich naturfaserbasierte Textilbetonbauteile mit biobasierter Tränkung grundsätzlich für die Praxis eignen.

Zahlreiche Vorteile für den Praxiseinsatz

Gegenüber Stahl haben textile Bewehrungen mehrere Vorteile: Sie können eine gleiche oder höhere Zugfestigkeit aufweisen, ohne die Gefahr zu korrodieren. Das verringert die Dicke der nötigen Betonüberdeckung und ermöglicht dünnere Bauteile mit gleicher Belastbarkeit. Sind die Textilfasern wie im vorliegenden Projekt biobasiert, kommen weitere Vorzüge hinzu: Die Herstellung benötigt weniger Energie, das Klima wird weniger belastet, und es ist einfacher, die Fasern später wiederzuverwerten.

„Textilbetone ermöglichen leichtere und schlankere Konstruktionen und bieten daher architektonische Spielräume“, resümiert Christina Haxter, Mitarbeiterin am Fraunhofer WKI. „An den zahlreichen Einsatzmöglichkeiten von naturfaserbewehrten Textilbetonen möchten wir gern weiterforschen.“ Das aktuelle Forschungsprojekt ist Ende 2022 ausgelaufen. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt hatte es zwei Jahre lang gefördert.

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Stability is probably the most important property of concrete. Reinforcements with steel or synthetic fibers serve to give the building material even more stability. But neither steel nor glass or carbon fibers are ecologically sustainable. A team of researchers from the Fraunhofer Institute for Wood Research (WKI) and Biberach University of Applied Sciences has now investigated whether natural fibers could be an alternative.

Coating largely biobased

"At the Fraunhofer WKI, we used a weaving machine to produce leno fabrics from flax fiber yarn," reports Jana Winkelmann, project manager at the Fraunhofer WKI. "To make them more sustainable, we tested a treatment of the flax yarns that improves tensile strength, durability and bonding adhesion, which is more ecologically beneficial compared to petroleum-based treatments." In the process, the researchers succeeded in selecting the epoxy resin used for coating so that more than half of it consists of hydrocarbons from plant biomass.

The team then tested the performance of the concrete reinforced with this material - experts refer to composite and tensile load-bearing behavior as well as uniaxial bending behavior. Compared to unreinforced concrete, the test material showed a significantly increased breaking load. The fineness and distribution of the resulting cracks also indicated desirable behavior of the reinforced concrete. The research team therefore concluded that natural fiber-based textile-reinforced concrete components with bio-based impregnation are basically suitable for practical use.

Numerous advantages for practical use

Compared to steel, textile reinforcements have several advantages: They can have the same or higher tensile strength without the risk of corroding. This reduces the thickness of the required concrete cover and allows thinner components with the same load-bearing capacity. If the textile fibers are bio-based, as in the present project, there are further advantages: production requires less energy, less pollution, and it is easier to recycle the fibers later.

"Textile concretes enable lighter and slimmer structures and thus offer architectural scope," summarizes Christina Haxter, a staff member at the Fraunhofer WKI. "We would like to further explore the numerous possible applications of natural fiber-reinforced textile concretes." The current research project expired at the end of 2022. The German Federal Foundation for the Environment had funded it for two years.

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Das Klima formt die Vegetation. So scheint es zumindest, wenn man die Pflanzenwelt in den Tropen, in Deutschland, in Wüsten oder der Arktis vergleicht: Während im Regenwald Baumriesen mit großen Blättern gedeihen, sind die Pflanzen in kalten oder trockenen Regionen kleiner, ebenso wie ihr Laub. Blickten Ökologen jedoch im Details auf die Pflanzengemeinschaften einer Region, waren Zusammenhänge mit dem Klima weniger deutlich. „Möglicherweise werden globale Effekte von lokalen Faktoren wie Pflanzenzusammensetzung, Bodenbedingungen, Mikroklima, Grundwasserspiegel oder menschlicher Landnutzung überdeckt“, mutmaßt Stephan Kambach, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Geobotanik der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Diese Theorie hat ein Team der MLU jetzt überprüft.

300.000 Pflanzengemeinschaften in Europa ausgewertet

Die Fachleute haben mehr als 300.000 Aufnahmen von Pflanzengemeinschaften in Europa mit Informationen über die dort lebenden Pflanzenarten aus dem European Vegetation Archive und regionalen Klimadaten aus der CHELSA-Klimadatenbank zusammengeführt. „Zunächst haben wir neun Haupttypen von Lebensräumen untersucht, zum Beispiel Wälder, Heideland oder Feuchtgebiete", erläutert Kambach. „Diese Habitate haben wir dann in zwei weitere Sub-Ebenen gegliedert, etwa Laubwald auf der zweiten und Pappel-Auwald auf der dritten Ebene.“ Dabei betrachteten die Forschenden jeweils Wuchshöhe, Blattfläche, Wurzellänge und Samenmasse der Pflanzen.

Mittels statistischer Methoden untersuchte das Team, wie diese Pflanzenparameter mit Klimaparametern zusammenhängen. Dabei stellte sich zunächst heraus, dass sich auf die Gesamtvegetation eines Lebensraums bezogen sehr wohl deren Merkmale anhand von Klimafaktoren vorhersagen lassen. So wachsen Pflanzen im Mittelmeerraum und an Europas Küsten höher, bilden mehr Samenmasse und längere Wurzeln, jedoch kleinere Blattflächen.

Regionale Trends sind nicht für alle Teile einer Pflanzengemeinschaft gültig

Betrachteten die Forschenden jedoch die Sub-Ebenen, änderte sich das Bild. „Hier zeigen sich die gegenläufigen Einflüsse zwischen den Trends auf der globalen und der lokalen Ebene“, berichtet Helge Bruelheide. Der MLU-Professor leitet das „FeedBaCks“-Projekt, in dessen Rahmen die Forschungsarbeiten erfolgten, die das Team jetzt im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht hat. Mit einigen Beispielen veranschaulicht Bruelheide die Ergebnisse: „Im Süden wird das Wachstum aufgrund höherer Lichtintensität und längerer Vegetationsperioden allgemein begünstigt, die geringere Wasserverfügbarkeit kann in bestimmten Habitaten aber zum gegenteiligen Effekt führen.“ Auf Feuchtgebiete wiederum wirkten sich geringe Niederschlagsmengen offenbar kaum aus.

Insgesamt beobachteten die Forschenden, dass der Zusammenhang zu Klimafaktoren immer schwächer wurde, je tiefer sie ins jeweilige Habitat blickten. So erreichen die Pflanzen im Grasland größere Wuchshöhen, je näher sie am Mittelmeer wachsen. Bei saisonal nassen Wiesen ist dieser Zusammenhang jedoch nicht vorhanden. Ein weiteres Beispiel sind Feuchtgebiete: Je wärmer es dort ist, desto größer sind die Pflanzen – jedoch mit Ausnahme von großen Uferzonen.

Klima ist nur für die Gesamtvegetation ein guter Indikator

„Insgesamt konnten wir zeigen, dass das globale Klima durchaus ein signifikanter Indikator für lokale Pflanzengesellschaften ist“, resümiert Kambach. „Wenn wir uns auf veränderte Klimabedingungen vorbereiten wollen, insbesondere in der Land- und Forstwirtschaft, müssen wir aber sehr genau in die Lebensräume mit ähnlicher floristischer Zusammensetzung, gemeinsamer Evolutionsgeschichte und vergleichbaren Umweltbedingungen schauen.“

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Vegane Milch- und Fleischalternativen landen immer öfter im Einkaufskorb, doch auch veganer Ei-Ersatz hat großes Potential den Markt zu erobern. Gute Gründe für den Verzicht auf Eier gibt es genug, denn das Tierwohl ist und bleibt – unabhängig von der Haltungsform – ein bekanntes Problem der Massenproduktion.

Ohne Ei geht's auch

Auf Eier zu verzichten, oder sie durch pflanzliche Alternativen zu ersetzen, käme nicht nur den Tieren, sondern auch dem Klima zugute. Der CO2-Fußabdruck von Hühnern liegt unter dem von Schweinen oder Rindern. Trotzdem können vegane Ei-Alternativen helfen Land, Wasser und CO2 einzusparen und sind damit nachhaltiger als das Original.  

In Supermärkten gibt es schon Ei-Ersatzprodukte in Pulverform, die mit Wasser angerührt verwendet werden. Sie enthalten oft das Mehl von Hülsenfrüchten – zum Beispiel Lupinen, Erbsen oder Ackerbohnen. Als Ersatz für Eiklar zur Herstellung von Eischnee kann Aquafaba, das dickflüssige Kochwasser von Hülsenfrüchten verwendet werden.

Rührei ohne Henne

Auch flüssiger Rührei-Ersatz als Fertigprodukt in Flaschen ist schon erhältlich. Als Basis dienen auch hier hauptsächlich Hülsenfrüchte wie Kichererbsen oder Erbsen.

Der Verbraucher muss das Produkt nur in die Pfanne gießen und kann nach 10 min das Rührei-Imitat genießen. Nicht nur geschmacklich, auch in Sachen Nachhaltigkeit soll die Alternative überzeugen. So werden laut den Angaben eines Herstellers im Vergleich mit der Produktion von herkömmlichen Hühnereiern 68% Land, 76% Wasser und 85% Treibhausgasemissionen eingespart.

Marktreife

Vegane (Rühr-)Ei-Alternativen sind unter anderem in Online-Shops und teilweise im Supermarkt erhältlich. Ein Berliner Hersteller arbeitet mit Partnern wie Hotels und Cafés zusammen, die Rühreiimitate auf ihrer Speisekarte anbieten.

Vegan milk and meat alternatives increasingly find their way into the shopping basket, but also vegan egg substitutes have potential to conquer the market.  Amongst the best reasons to give up eggs are animal welfare issues. They are – regardless of the type of farming  – a well-known problem of mass production.

Going egg free

Giving up eggs would not only benefit animals but also the climate. The CO2-footprint of chickens is below that of pigs or cattle. Still, vegan egg alterntives can help to safe land, water and CO2  and are more sustainable than the original. 

Supermarkets already offer egg substitutes in powder form, which have to be mixed with water before use. They often contain the flour of legumes – such as lupins, peas, or chickpeas. The cooking water of legumes is used as egg-white substitute, the so called 'aquafaba'.

Scrambled eggs without chickens

Even scrambled egg substitutes can be purchased as liquid ready-made product in bottles. It is mainly based on extracts from legumes like chickpea or pea. The consumer only pours the product into the pan and 10 minutes later will be able to enjoy the scrambled egg imitation. According to the manufacturers, these alternatives are convincing in terms of sustainability and taste. One producer claims to save 68% of land, 76% of water and 85% of greenhouse gas emissions in comparison to the production of conventional eggs.

Market-readiness

Vegan (scrambled) egg alternatives are available in online-shops and supermarkets. A Berlin-based manufacturer collaborates with partners like hotels or cafés that offer scrambled egg alternatives on their menus.