Aktuelle Veranstaltungen

1. Lederalternativen

1. Leder aus dem Labor

1.   Video Kühe – BIOCOM
2.   Foto Kuhhäute – Evgeniy Grishchenko/istockphoto.com
3.   Foto menschliche Zellen – Dr_Microbe/istockphoto.com
4.   Foto Bioreaktor – sergeyryzhov/istockphoto.com
5.   Video Fleisch aus Zellkultur – BIOCOM
6.   Video Der Laborfischer – BIOCOM
7.   Foto Algenanlage (Verweis) – Wikipedia, CC BY-SA 4.0
8.   Foto Wellen (Verweis) – Dimitris Vetsikas/Pixabay; CC0
9.   Foto Daniel Pleißner (Verweis) – Leuphana Universität Lüneburg
10.   Foto Reagenzglas (Verweis) – SynHydro3
11.   Foto Bodenbakterium – Ella Marushchenko/University of Minnesota/CC0

2. Sandalen aus Bakterien

1.   Illustration Frau mit Algen – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Foto BNC – joannatkaczuk/istockphoto.com
3.   Infografik BNC – Pia Wieland/BIOCOM
4.   Video Scoby – Martin Reich
5.   Video Hannovermesse – BIOCOM
6.   Foto Labor (Verweis) – ScobyTec
7.   Foto Gemüsereste (Verweis) – Couleur auf Pixabay
8.   Foto Zellen (Verweis) – Mihaela Zavolan/Biozentrum Universität Basel
9.   Foto Bioreaktoren (Verweis) – Ronja Münch/Leibniz-HKI
10. Foto Wellen – Dimitris Vetsikas/Pixabay; CC0

3. Ledrige Algen

1.   Foto Algen unter Wasser – ead72/stock.adobe.com
2.   Illustration Frau mit Algen – Pia Wieland/BIOCOM
3.   Video Bea Brücker – digital artist: Vincent Goos; film: Hilke Fomferra, Fashionclash
festival x Daniel van Hauten, Leon Daniel; photography: Johann Spindler
4.   Foto Reagenzglas Algen (Verweis) – Alexandra/stock.adobe.com
5.   Foto/Video LaborAlgen (Verweis) – BIOCOM
6.   Foto Tampon (Verweis) – Smblonde/Freepik.com
7.   Foto Makroalge (Verweis) – Franziska Elmer
8.   Foto Algenanbau Meer (Verweis) – CC BY-SA 3.0

4. Wundergewebe Chitin

1.   Video Krabben – BlackBoxGuild/shutterstock.com
2.   Foto Geldbörse I – Erik Norving
3.   Foto Geldbörse II – Erik Norving
4.   Foto Kraftwerk (Verweis) – Wikipedia CC BY-SA 3.0
5.   Foto Maikäfer (Verweis) – Wikimedia Commons/Gemeinfrei
6.   Foto Folie (Verweis) – Fraunhofer IMWS
7.   Foto Krabben (Verweis) – Rolf Plühmer/pixelio.de
8.   Foto Flachs-Verbundwerkstoff (Verweis) – BioMat am ITKE/Universität Stuttgart, Masih Imani

5. Kokos für Taschen

1.   Video Kokosnüsse – Mantas_Bac/shutterstock.com
2.   Foto Handtaschen – Liami/stock.adobe.com
3.   Video Pflanzliche Lederalternativen – BIOCOM
4.   Foto Torben Schierbecker (Verweis) – Schierbecker GmbH
5.   Foto Reisstroh (Verweis) – Felix Unglaube
6.   Foto Isolierverpackung (Verweis) – Landpack
7.   Foto Bananenblätter (Verweis) – Barbara Götz
8.   Foto Preisverleihung (Verweis) – BIO-LUTIONS

6. Leder aus Blättern

1.   Video Zweig – Andrii Oleksiienko/shutterstock.com
2.   Video Blattleder – BELEAF UG
3.   Video Der Baubotaniker – BIOCOM
4.   Foto Bananenblätter (Verweis) – Barbara Götz
5.   Foto Acker-Schmalwand (Verweis) – Wikipedia CC BY-SA 2.0 de
6.   Foto Eichenblätter (Verweis) – Didgeman/Pixabay; CC0
7.   Foto Tabakpflanzen (Verweis) – Wikipedia CC BY-SA 3.0

2. Materialien

1. Gedruckte Laborbrillen

1.   Illustration 3D-Drucker – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Video 3D-Druck Stop-Motion – BIOCOM
3.   Video 3D-Druck – Florian Hänsel
4.   Video Forschung – Florian Hänsel
5.   Video 3D-Druck Seide – Tufts University
6.   Video Tortenkunst 3D-Drucker – BIOCOM
7.   Foto Gegenstand 3D-Druck (Verweis) – LZH
8.   Foto Gefäße (Verweis) – Carolin Pertsch
9.   Foto Finger (Verweis) – Uni Halle/Fanfan Du
10.   Foto Fischschwarm (Verweis) – joakant/Pixabay
11.   Foto 3D-Drucker (Verweis) – DITF

2. Wurzelkleid

1.   Foto Wurzeln Erde – Freya Probst
2.   Foto Shirt Wurzeln/Gras – Freya Probst
3.   Video Wurzeln – Freya Probst/BIOCOM
4.   Foto Seitenwurzelprimordien (Verweis) – Michael Stitz, Universität Heidelberg
5.   Foto Pflanzkübel (Verweis) – W. Vahl
6.   Foto Pflanzen und Wurzeln (Verweis) – PAT
7.   Foto Regenwald (Verweis) – Ananggadipa R
8.   Foto Sonnenblumen (Verweis) – Pixabay

3. Fasern aus Stroh

1.   Illustration Strohballen – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Foto Strohballen – DITF
3.   Foto Schlauchschal – DITF
4.   Audio/Foto – Dr. Antje Ota/DITF
5.   Foto Reisstroh (Verweis) – Felix Unglaube
6.   Foto Isolierverpackung (Verweis) – Landpack
7.   Foto Maiskolben (Verweis) – Pixabay
8.   Foto Strohballen Feld – Pixabay
9.   Foto Preisübergabe (Verweis) – BluCon Biotech GmbH

4. Lauch und Banane

1.   Foto Bananenstaude – rh2010/stock.adobe.com
2.   Video Bananatex – BANANATEX/QWSTION
3.   Fotos pürierter Lauch, Lauch Feld, Sandale, Lauch Pürierstab, Lauch Topf,
Lauch getrocknet, Lauch Formen – Maximilian Schatz
4.   Video T-Shirt Holz – BIOCOM
5.   Foto Autotür (Verweis) – Mercedes-Benz VISION EQXX
6.   Foto Flachs-Verbundwerkstoff (Verweis) – N. Vellguth
7.   Foto Carbonfasern (Verweis) – DITF
8.   Foto Weizenstroh – Wikipedia CC BY-SA 4.0
9.   Foto Spulen – DITF

5. Fasern aus Fermentation

1.   Illustration Erlenmeyerkolben – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Video Bioreaktor – BIOCOM
3.   Infografik CO2 als Rohstoff – Pia Wieland/BIOCOM
4.   Video CO2 als Rohstoff – BIOCOM
5.   Foto Reagenzglas Algen (Verweis) – Alexandra/stock.adobe.com
6.   Foto Diskussionsrunde MfN (Verweis) – Marius Schwarz/BIOCOM
7.   Foto Zellen (Verweis) – Mihaela Zavolan/Biozentrum Universität Basel
8.   Foto Technologiezentrum (Verweis) – GEA/Mike Henning
9.   Foto (Verweis) – Algen-Bioreaktor Wikipedia, CC BY-SA 4.0

6. Pelz aus Stammzellen

1.   Foto Pelze – Barosanu/ stock.adobe.com
2.   Audio – Prof. Dr. Nick Lin-Hi
3.   Foto Audio – Sonja Smalian
4.   Video Fleisch aus Zellkultur – BIOCOM
5.   Foto Schweine (Verweis) – RoyBuri/Pixabay; CC0
6.   Foto Stammzelle/Zellklone (Verweis) – Dongbo Shi
7.   Foto Frau Labor (Verweis) – FBN/Joachim Kloock
8.   Foto Blätter Gurke (Verweis) – ExplicitImplicity/Wikimedia; CC-BY-2.0
9.   Foto Skelett Alge (Verweis) – ExplicitImplicity/Wikimedia; CC-BY-2.0

3. Farb- und Füllstoffe

1. Farben aus Resten

1.   Video Bioabfall – sonsart/shutterstock.com
2.   Video über Kaiku – Kaiku/Dezeen
3.   Kleines Möbelstück aus einem Gärresteverbundwerkstoff (Verweis) - DITF
4.   Wunderkern Milchpackung (Verweis) – Kern Tec GmbH/Wunderkern
5.   Herstellung Biokunststofffolie (Verweis) – POLIFILM
6.   Dämmung mit Pilzmyzel (Verweis) - Fraunhofer UMSICHT
7.   Schaum aus Biokunststoff (Verweis) – HS Kaiserslautern

2. Färben mit Algen

1.   Foto schwarze Tupfer auf Weiß – BIOCOM
2.   Infografik – Pia Wieland/BIOCOM
3.   Video Algenanlage – Jörg Ullmann, Algomed
4.   Foto Algen unter Wasser – ead72/stock.adobe.com
5.   Video Der Algenfarmer – BIOCOM
6.   Foto Reagenzglas Algen (Verweis) – Alexandra/stock.adobe.com
7.   Foto/Video LaborAlgen (Verweis) – BIOCOM
8.   Foto Tampon (Verweis) – Smblonde/Freepik.com
9.   Foto Makroalge (Verweis) – Franziska Elmer
10.   Foto Algenanbau Meer (Verweis) – CC BY-SA 3.0

3. Kräuter-Farben

1.   Foto Salbeiblätter – Hannah & Nienke Hoogvliet
2.   Illustrative Elemente – Pia Wieland / Video Kräuterfärben - Studio Nienke Hoogvliet
3.   Foto Blumen (Verweis) - Bärbel Gerowitt/Universität Rostock
4.   Foto Anzuchtschränke (Verweis) – Infarm
5.   Foto Feldroboter (Verweis) – Amanda Birkmann, HNEE
6.   Foto Wurst (Verweis) – Pixabay
7.   Foto Basilikum (Verweis – &ever gmbh

4. Mit Bakterien tönen

1.   Illustration Bioreaktor – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Videos – Ars Electronica Linz GmbH & Co KG /Julia Moser
3.   Foto Hefezellen (Verweis) – Mihaela Zavolan/Biozentrum Universität Basel
4.   Foto Labor – Ronja Münch/Leibniz-HKI
5.   Foto Forscherin – UBT / Chr. Wißler
6.   Foto Pfefferpflanzen –Dr. Le Thi Tranh Tam, Plant Protection Research Institute Hanoi, Vietnam
7.   Foto Mikroskopieaufnahme – Harikumar Suma/Leibniz-HKI

5. Kapok-Daunen

1.   Foto Samen des Kapokbaumes – petcharapj/stock.adobe.com
2.   Illustration Baum – Pia Wieland/BIOCOM
3.   Foto Spargel (Verweis) – Pixabay
4.   Foto Ziegeldämmstoff (Verweis) - BMEL/Stephan Framke
5.   Flachs-Exponat (Verweis) – BioMat am ITKE / Universität Stuttgart, Masih Imani
6.   Foto Maschine (Verweis) – Ursula Raapke/Fraunhofer LBF
7.   Foto Computermaus (Verweis) – „Funding project „KaVe“ IfBB/abc“

6. Hundewolle

1.   Foto Schafe - natros/stock.adobe.com
2.   Video Hund - Egoreichenkov Evgenii/shutterstock.com
3.   Illustration Hund – Pia Wieland/BIOCOM
4.   Foto Lupinen (Verweis) - Moritz Reckling/ZALF
5.   Foto Küken (Verweis) - Universität Hohenheim / Angelika Emmerling
6.   Foto Kühe (Verweis) - Pixabay
7.   Foto Sojabohnen (Verweis) - Сергей Шабанов/Pixabay; CC0
8.   Foto Soldatenfliege (Verweis) - Hermetia Baruth GmbH

4. Schutzfilme

1. Schutz mit Chitosan

1.   Illustration Meerestiere – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Video ExpandChi – Achim Weber und Thomas Hahn
3.   Flachs-Exponat (Verweis) – BioMat am ITKE / Universität Stuttgart, Masih Imani
4.   Foto Verpackungsfolie (Verweis) – Fraunhofer IMWS
5.   Foto Maikäfer (Verweis) – Wikimedia Commons/Gemeinfrei
6.   Fluss und Fabrik (Verweis) – Wikipedia CC BY-SA 3.0
7.   Foto Elektronik (Verweis) – Bettina Ausserhofer

2. Pfefferminz-Frische

1.   Video Pfefferminze – Cascadia Films/shutterstock.com
2.   Illustration Pfefferminze – Pia Wieland/BIOCOM
3.   Foto Lavendel (Verweis) – Hans Braxmeier auf Pixabay
4.   Foto Blumen (Verweis) v Johannes Maximilian – Eigenes Werk, GFDL 1.2,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=69717428 
5.   Foto Waschmaschine (Verweis) - Fraunhofer IAP
6.   Foto Duftpad (Verweis) – TerFIRMo GbR
7.   Foto Labor (Verweis) – Phytowelt

3. Biobasiert imprägnieren

1.   Video Waschmaschine – DVKi/shutterstock.com
2.   Foto Stoff - ronstik/stock.adobe.com
3.   Video BioSchutz – BIOCOM/ Felix Jakob vom DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien
4.   Foto Schutzmaske (Verweis) - Screenshot: vimeo / Garrett Benisch
5.   Foto Acker-Schmalwand (Verweis) – Wikipedia CC BY-SA 2.0 de
6.   Foto Verpackungsfolie (Verweis) – Fraunhofer IMWS
7.   Foto Reagenzglas (Verweis) – SynHydro3
8.   Foto Laborgefäß (Verweis) – RUB, Marquard

4. Recycling mit Enzymen

1.   Illustration Wäschekorb – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Video Enyzme – EnzyDegTex, RWTH Aachen
3.   Video Kreislaufwirtschaft – BIOCOM
4.   Foto Enyzm (Verweis) – NIH 3D Print Exchange, National Institutes of Health
5.   Foto Textilabfall (Verweis) – ISOPREP
6.   Foto Plastikmüll (Verweis) – Hans auf Pixabay
7.   Illustration Bioraffinerie (Verweis) – Daria Chrobok / BIOCOM
8.   Foto Kleidung (Verweis) – Pixabay

5. Biotech-Nagellack

1.   Video Spinne – BIOCOM
2.   Infografik – Pia Wieland/BIOCOM
3.   Fotos Produkte aus Spinnenseidenprotein – AMSilk
4.   Foto Faser aus Spinnenseidenprotein – AMSilk
5.   Foto Mikroskopie (Verweis) – Michael Stitz, Universität Heidelberg
6.   Foto Küken (Verweis) – Universität Hohenheim / Angelika Emmerling
7.   Foto Sonnenblumen (Verweis) – BIOCOM
8.   Foto Laboraufbau (Verweis) – Oliver Reuther / Universität Hohenheim
9.   Foto Nahaufnahme (Verweis) – Fraunhofer IME | Stefan Rasche

6. Schutz mit Lignin

1.   Illustration Rucksack – Pia Wieland/BIOCOM
2.   Foto Kraftpapier – BIOCOM
3.   Foto Christine Rasche – Christine Rasche
4.   Foto Lignin (Verweis) – Fraunhofer CBP/©Sven Döring
5.   Foto Aerogele (Verweis) – Lena Bender / TU Hamburg
6.   Screenshot aus Video (Verweis) – BIOCOM
7.   Foto Vanille (Verweis) - Binesh A B auf Pixabay
8.   Foto Nahaufnahme (Verweis) – DITF

Ob Wurst und Käse oder Obst und Gemüse: Lebensmittel müssen oft vor Feuchtigkeit, Sauerstoff und mechanischer Beanspruchung geschützt werden, damit sie lange genießbar bleiben. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an Lebensmittelverpackungen und -folien. Partner aus Forschung und Industrie haben nun eine biobasierte Kunststofffolie für Lebensmittelverpackungen entwickelt, die deutlich bessere Barriereeigenschaften gegenüber Luft und Wasser aufweist als vergleichbare erdölbasierte Lebensmittelfolien.

PLA-Folie mit bioORMOCER-Beschichtung aufgerüstet

Sogenannte Mehrschichtfolien bestehen in der Regel aus mehreren Schichten verschiedener Kunststoffe, um unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Herkömmliche Folien lassen sich daher nur schwer recyceln. Im Verbundprojekt BioBaFol hat ein Team nun eine biobasierte Folie auf Basis von Polymilchsäure (PLA) mit einem anorganisch-bioorganischen Hybridpolymer beschichtet und damit sowohl die Barriereeigenschaften als auch die Recyclingfähigkeit der Verpackung deutlich verbessert.

Biobasierter Anteil bei 80%

Ziel des Projektes war: Der biobasierte Anteil der Hochleistungsbarrierefolie sollte mindestens 80 % betragen. Dazu sollte ausschließlich ein biobasiertes Folienmaterial, in diesem Fall PLA, als Basisfolie eingesetzt und diese mit einer speziellen Funktionsschicht versehen werden. Bei der Beschichtung handelt es sich um eine vom Fraunhofer ISC neu entwickelte Materialklasse namens bioORMOCER, mit deren Hilfe die Barriereleistung herkömmlicher Bio-Verpackungen verbessert werden kann.

Barrierewirkung und Recycling verbessert

Im Rahmen des dreijährigen Forschungsprojektes BioBaFol, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert wurde, entstand ein Prototyp dieser neuartigen, biobasierten PLA-Folie mit bioORMOCER-Beschichtung. Nach Angaben der Forscherinnen und Forscher ist nicht nur die Barrierewirkung gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf insgesamt höher als bei der unbeschichteten Ausgangsfolie. Auch die Steifigkeit der Folie sei besser als bei erdölbasierten Mehrschichtfolien mit ähnlicher Foliendicke und sie lasse sich gut recyceln.

Skalierung vom Labor- in den industriellen Maßstab erfolgreich

Auch in puncto Nachhaltigkeit überzeuge das Material, da durch die bioORMOCER-Schicht eine geringere Foliendichte ausreiche und Material eingespart werden könne. Zudem kann durch die Rückführung von Produktionsabfällen in den Herstellungsprozess Material eingespart werden, was bei erdölbasierten Mehrschichtfolien nicht möglich ist. Doch damit nicht genug: Schließlich gelang es dem Forscherteam, die Verarbeitung des PLA-Compounds und die bioORMOCER-Synthese vom Labor- in den industriellen Maßstab hochzuskalieren.

Am Forschungsverbund beteiligt waren neben dem Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) die Firmen Tecnaro GmbH, Südpack Verpackungen GmbH & Co. KG, JenCAPS Technology GmbH und SKZ – KFE gGmbH.

Neben Wind- und Sonnenenergie ist die Erzeugung von Biogas eine wichtige Säule, um unabhängig von fossilen Energieträgern wie Erdgas und Erdöl zu werden. Mit derzeit rund 9.600 Biogasanlagen ist Deutschland der weltweit größte Biogasproduzent. In den Anlagen werden pflanzliche oder tierische Reststoffe mit Hilfe von anaeroben Bakterien zu Biogas vergoren. Doch das Potenzial der Anlagen ist bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Hier setzt das EU-Projekt Micro4Biogas an. Ziel ist es, die in den Anlagen ablaufenden Prozesse zu optimieren und die Biogasproduktion zu einer kostengünstigen Alternative zu fossilen Brennstoffen zu machen.

Neue taxonomische Bakterien-Ordnung entdeckt

Die Forscherinnen und Forscher konzentrieren sich dabei auf die mikrobiellen Gemeinschaften, die maßgeblich an der Biogasproduktion beteiligt sind – die anaeroben Bakterien. Auf der Suche nach den Hauptakteuren des Gärprozesses ist ein Team unter Beteiligung der TU Dresden nun auf eine neue taxonomische Ordnung von Bakterien gestoßen. Die als Darwinibacteriales bezeichnete Gruppe von Mikroorganismen ist auf den Abbau von organischem Material spezialisiert und könnte nach Ansicht der Forscherinnen und Forscher der Schlüssel zu einer optimierten Biogasproduktion sein.

Biogas produzierende Mikroben maßschneidern

Bislang war wenig über die Rolle und die Funktionsweise der mikrobiellen Hauptakteure des Fermentationsprozesses bekannt. Im Rahmen des Projekts Micro4Biogas ist es Forschenden der TU Dresden gemeinsam mit Partnern aus Spanien und den Niederlanden nun gelungen, Licht in diese Black Box zu bringen. Dazu wurden in den jeweiligen Ländern 80 Gärrestproben aus 45 großen Biogasanlagen mittels DNA-Sequenzierung auf ihre mikrobielle Zusammensetzung untersucht. Das Ergebnis: In allen Proben fanden sich Vertreter der Darwinibacteriales. Dank dieser Entdeckung sind die Forschenden nun in der Lage, maßgeschneiderte, hocheffiziente Populationen von Biogas produzierenden Mikroben zu entwickeln und damit die Anlagen robuster zu machen.

Micro4Biogas wird von der Universität Valencia koordiniert und bis 2025 im Rahmen des europäischen Forschungsrahmenprogramms Horizont 2020 mit insgesamt 5,7 Mio. Euro gefördert. Beteiligt sind insgesamt 15 Universitäten und Unternehmen aus sechs Ländern – darunter aus Deutschland die Technische Universität Dresden, die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg und der BioEnergie Verbund e.V.

Alongside wind and solar energy, the production of biogas is an important pillar for becoming independent of fossil fuels. With currently around 9,600 biogas plants, Germany is the world's largest producer of biogas. Plant or animal residues are fermented into biogas with the help of anaerobic bacteria. However, the potential of the plants is far from being exhausted. The aim of the EU project Micro4Biogas is therefore to optimize the processes taking place in the plants and to make biogas production a cost-effective alternative to fossil fuels.

New taxonomic order of bacteria discovered

Researchers are focusing on the microbial communities that are significantly involved in biogas production - the anaerobic bacteria. In their search for the main players in the fermentation process, a team with the participation of TU Dresden has now come across a new taxonomic order of bacteria. The group of microorganisms known as Darwinibacteriales is specialized in the degradation of organic material and, according to the researchers, could be the key to optimized biogas production.

Tailoring biogas-producing microbes

Until now, little was known about the role and functioning of the microbial key players in the fermentation process. As part of the Micro4Biogas project, researchers from TU Dresden, together with partners from Spain and the Netherlands, have now succeeded in shedding light on this black box. In the respective countries, 80 fermentation residue samples from 45 large biogas plants were analyzed for their microbial composition using DNA sequencing. The result: representatives of the Darwinibacteriales were found in all samples. Thanks to this discovery, the researchers are now in a position to develop customized, highly efficient populations of biogas-producing microbes and thus make the plants more robust.

Micro4Biogas is coordinated by the University of Valencia and funded by the European research framework program Horizon 2020 with a total of 5.7 million euros until 2025. A total of 15 universities and companies from six countries are involved - from Germany, the Technische Universität Dresden, the Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg and BioEnergie Verbund e.V. take part.

Wasser ist nicht nur ein wichtiges Lebensmittel, sondern auch eine wichtige Ressource für Landwirtschaft und Industrie. Doch auch in Deutschland gibt es bereits Regionen, in denen die Wasservorräte durch Trockenheit und Dürre knapp werden. Die Abwasseraufbereitung wird daher immer wichtiger. Kommunale Kläranlagen sorgen bundesweit dafür, dass Abwässer biologisch gereinigt und das gereinigte Wasser möglichst schadstofffrei wieder in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeführt und später als Trinkwasser wieder genutzt werden kann. Das Problem: Arzneimittelrückstände im Abwasser können von Kläranlagen nicht vollständig entfernt werden.

Enzymatische Biopolymermodule als Filter

Forschende der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) und der Technischen Universität Dresden wollen das ändern. Im Projekt „Eliminierung von Mikroschadstoffen aus kommunalen Abwässern mit Hilfe immobilisierter Enzyme – ELIMIK“ untersucht ein interdisziplinäres Team, wie auf Trägermaterialien gebundene Enzyme in einem innovativen Prozess Mikroschadstoffe abbauen können. Unterstützt wird die Arbeit der Forschenden durch die Stadtentwässerung Dresden GmbH und den Wasserverband Lausitz.

Schutz der Wasserressourcen

Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Strukturstärkungsgesetzes Kohle mit insgesamt knapp 1 Mio. Euro gefördert. „Sauberes Wasser ist essenziell für unsere Gesundheit und für die Gesundheit von Ökosystemen. Man vergisst leicht, dass sauberes Wasser keine Selbstverständlichkeit ist. Gerade in ehemaligen Kohleregionen wie der Lausitz ist deshalb der Schutz unserer Wasserressourcen vor Verunreinigungen eine zentrale Aufgabe nachhaltiger Wirtschaft und Entwicklung“, sagt Judith Pirscher, Staatssekretärin im BMBF.

Filtertechnologie auf andere Bereiche übertragbar

Im Rahmen des Projekts soll daher eine neue Filtertechnologie entwickelt werden, die auf enzymatisch funktionalisierten Biopolymermodulen basiert. In einer Filterkartusche in der Kläranlage eingesetzt, könnten die neuen Biokatalysatoren Medikamentenrückstände im Abwasser nicht nur kostengünstig, sondern auch nachhaltig filtern – ohne giftige Rückstände zu hinterlassen. Nach Ansicht der Forscherinnen und Forscher könnte die Filtertechnologie aber auch in anderen Bereichen eingesetzt werden, etwa um Rückstände von Spritzmitteln in der Landwirtschaft oder Desinfektions- und Enteisungsmittel in der Industrie aus dem Abwasser zu filtern.

Erster Prototyp in drei Jahren

„Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert bereits seit mehreren Jahren erfolgreich Vorhaben zur Beseitigung von Mikroschadstoffen und Krankheitserregern aus dem Wasser. Mit ELIMIK soll nun die industrielle Nutzbarmachung von Enzymen für die Entfernung von Arzneimittelrückständen in Kläranlagen untersucht werden. Das schützt die Ressource Wasser und treibt zugleich die nachhaltige Entwicklung der Lausitz voran,“ so Pirscher. Bis 2026 soll voraussichtlich ein erster Prototyp entstehen.

Beim UN-Gipfel am 18. und 19. September berieten die Staats- und Regierungschefs der Vereinten Nationen in New York über die Ziele für nachhaltige Entwicklung bis 2030 (Sustainable Development Goals – SDGs). Mit der Agenda 2030 hatten sich die Vereinten Nationen 2015 ambitionierte Ziele gesteckt, um den Schutz natürlicher Ressourcen, soziale Gerechtigkeit und wirtschaftliche Entwicklung weltweit bis 2030 voranzubringen.

Innovationskultur für Nachhaltigkeit fördern

Bildung, Forschung und Innovation sind zentrale Hebel, um diese Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat daher jetzt erstmalig eine eigene Nachhaltigkeitsstrategie veröffentlicht. Sie soll auch die Schnittstelle des BMBF zur Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie stärken und innovative Impulse für deren Umsetzung geben.

„Mit der Nachhaltigkeitsstrategie meines Hauses wollen wir eine neue Innovationskultur für Nachhaltigkeit fördern“, so Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger. „Mir ist besonders wichtig, dass wir Nachhaltigkeit nicht nur beforschen, sondern von vornherein dort mitdenken, wo neue Ideen unsere Gesellschaft voranbringen – nicht zuletzt auch in der täglichen Arbeit meines Hauses. Wir setzen uns deshalb konkrete Ziele, um Nachhaltigkeit in unserer Förderung von Bildung, Forschung und Innovation aufzugreifen. Und wir wollen Akteure ermuntern mitzumachen, insbesondere in Schulen, Universitäten und Forschungseinrichtungen.“

At the UN Summit in New York on September 18 and 19, the heads of state and government of the United Nations discussed the Sustainable Development Goals (SDGs). With the 2030 Agenda, the United Nations set ambitious goals in 2015 to advance the protection of natural resources, social justice and economic development worldwide by 2030.

Promoting a culture of innovation for sustainability

Education, research and innovation are key levers for achieving these sustainability goals. The Federal Ministry of Education and Research (BMBF) has therefore now published its own sustainability strategy for the first time. It is also intended to strengthen the BMBF's interface with the German Sustainability Strategy and provide innovative impetus for its implementation.

"With the sustainability strategy, we want to promote a new culture of innovation for sustainability," says Federal Research Minister Bettina Stark-Watzinger. "It is particularly important to me that we not only research sustainability, but also think about it from the outset wherever new ideas are advancing our society - not least in the day-to-day work of my office. That's why we set ourselves concrete goals to take up sustainability in our support for education, research and innovation. And we want to encourage stakeholders to get involved, especially in schools, universities and research institutions."

Die Menschheit verbraucht seit Jahrzehnten mehr natürliche Ressourcen, als die Erde pro Jahr zur Verfügung stellen kann. In diesem Jahr fiel der sogenannte Erdüberlastungstag auf den 2. August. Deutschland hatte nach Berechnungen des Global Footprint Network bereits am 4. Mai alle natürlichen Ressourcen verbraucht und lebt seither sozusagen auf Pump. Ein Weiter so kann es nicht geben. Die Bioökonomie bietet Lösungen für ein ressourcenschonendes und nachhaltiges Wirtschaften. Doch der Wandel von einer fossilbasierten hin zu einer auf erneuerbare Ressourcen basierende Wirtschaft bietet nicht nur Chancen, sondern stellt die Gesellschaft auch vor große Herausforderungen.

Um zu einer wirklich nachhaltigen biobasierten Wirtschaftsweise zu gelangen, sind nicht nur wissenschaftlich-technische Innovationen erforderlich. Auch die Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft, Technik, Wirtschaft und Ökologie müssen neu durchdacht werden. Mit der Fördermaßnahme „Bioökonomie als gesellschaftlicher Wandel“ fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung daher die Forschung (BMBF) auf diesem Feld.

Analyse der Innovationspolitik zur Bioökonomie

Im Projekt BioTOP hat ein Forschungsteam unter Leitung der Universität Bremen nun die Innovationspolitik in der Bioökonomie genauer unter die Lupe genommen. „Damit ein nachhaltiger Strukturwandel auch gelingen kann, bedarf es einer effizienten und kohärenten Innovationspolitik“, sagt Projektleiter Nils Grashof von der Universität Bremen. „Für eine zielorientierte Gestaltung solcher Politikmaßnahmen braucht es auch ein fundiertes Wissen im Hinblick auf die entsprechenden Transformationspotenziale und -hindernisse.“

Biomasse, Biomaterialien und Biotechnologie im Blick

In dem vom BMBF von 2019 bis 2022 mit rund 532.000 Euro geförderten Vorhaben haben die Bremer Forschenden den Transformationsprozess sowie die Innovationspolitik anhand verschiedener Indikatoren wie technologische Fähigkeiten sowie Markt-, System- und Transformationsfehler für drei Teilbereiche der Bioökonomie analysiert: Biomasse, Biomaterialien und die Biotechnologie – einschließlich der Gentechnik. „Wir haben uns vor allem mit der Integration der bioökonomischen Aktivitäten in Form von Patenten und Publikationen in den jeweiligen Innovationssystemen beschäftigt“, erklärt Grashof. Zentrale Fragen waren, wie sich die bioökonomischen Aktivitäten bezogen auf die drei Bereiche in Forschungsnetzwerke und technologische Räume integriert und entwickelt haben, welche Treiber die Integration beeinflussen, und welche neuen politischen Maßnahmen geeignet sind, um Fehler zu verhindern und die Integration bioökonomischer Aktivitäten zu fördern. Auch ein Vergleich mit anderen Ländern, wie etwa Norwegen und Italien, wurde vorgenommen.

Bisherige Innovationspolitik auf Wissensgenerierung fokussiert

Anhand von Experteninterviews und der Analyse von Daten zu Patenten, Publikationen und Förderungen zeichnen die Forschenden ein klares Bild der bisherigen Innovationspolitik sowie ihrer Potenziale. Sie zeigen aber auch Strategien für eine bessere Integration bioökonomischer Aktivitäten auf. Die Analyse ergab, dass die Innovationspolitik in der Vergangenheit vor allem darauf fokussiert war, neues Wissen in den Bereichen Biomasse, Biomaterialien und Biotechnologie zu generieren – wobei die Wissensentwicklung und -verbreitung in der Biotechnologie sich besonders positiv darstellte. „Bei der Biotechnologie war dieser Bereich mit am stärksten ausgeprägt hinsichtlich Publikations- und Patentaktivitäten. Auch bei Neugründungen waren starke Aktivitäten zu verzeichnen“, berichtet Grashof. Dem Forscher zufolge hat sich der Fokus der Innovationspolitik in den drei betrachteten Teilbereichen der Bioökonomie bis heute „tatsächlich wenig verändert“. „Das Problem ist eher, dass Wissen auch in den Markt zu bringen und Produkte zu generieren,“ sagt Grashof.

Pro Tag werden in Deutschland schätzungsweise drei Millionen Döner verkauft – viele davon zum Mitnehmen. Das Einwickeln in Aluminiumfolie verhindert, dass beim Transport Wärme verloren geht oder Soße ausläuft, verursacht aber viel Abfall. Zudem belastet die Herstellung von Aluminium die Umwelt und benötigt große Mengen an Energie.

Papier statt Aluminium

Zwei Jungunternehmer aus Bayern arbeiten daran, Take-away-Verpackungen nachhaltiger und gleichzeitig praktischer zu machen. Sie haben verschließbare Papiertüten entwickelt, die sich sowohl zum Verpacken von Döner als auch von anderen Speisen wie Burgern, belegten Brötchen oder Sandwiches eignen. Sie halten das Essen genauso warm und dicht wie Aluminiumfolie, reduzieren aber den Materialverbrauch.

Die Papiertüten werden aus doppellagigem Pergamentpapier hergestellt. Es besteht überwiegend aus pflanzlichem Zellstoff und Holz aus nachhaltiger Forstwirtschaft. Obwohl es nicht mit Kunststoff beschichtet ist, weicht es bei Kontakt mit Fett nicht durch.

Recycelbar und kompostierbar

Etwa 60 % der Papiertüte kommen nicht mit der Soße in Kontakt. Dieser Teil kann im normalen Papiermüll entsorgt werden. Ist die Tüte stark verschmutzt, kann sie auch kompostiert werden. Zum Verschließen wird ein Klebestreifen aus Kunststoff verwendet, der zwar nicht recycelbar ist, aber nur einen minimalen Anteil des eingesetzten Materials ausmacht.

Marktreife

Die Papiertüten, die für unterschiedliche Speisen zum Mitnehmen entworfen wurden, sind auf der Website des Start-ups erhältlich und können individuell bedruckt werden.

An estimated three million kebabs are sold in Germany every day - many of them to go. Wrapping the kebab in aluminium foil prevents the heat from escapging or sauce from leaking during transport, but it creates a lot of waste. In addition, the production of aluminium pollutes the environment and requires large amounts of energy.

Paper instead of aluminium

Two young entrepreneurs from Bavaria have found a way to make take-away packaging more sustainable and at the same time more practical. They have developed sealable paper bags that can be used to package kebabs as well as other foods such as burgers, sandwiches or buns. They keep the food just as warm as aluminium foil and are just as leak proof, but use less material.

The paper bags are made from double-layered parchment paper. It is mainly composed of wodd pulp and wood from sustainable forestry. Although it is not coated with plastic, it will not soak through if it comes into contact with fat.

Recyclable and biodegradable

About 60% of the paper bag does not come into contact with the sauce. This part can be disposed of in the normal paper waste and is recyclable. If the bag is too dirty to recycle, it can also be composted. A plastic adhesive strip is used to seal the bag. Although this is not recyclable, it makes up only a minimal proportion of the material used

Award winner

The product has won the German Packaging Award 2021, the Worldstar Packaging Award 2023 and the Green Product Award 2023.

Market readiness

The paper bags, designed for different takeaway meals, are available on the start-up's website and can be printed individually.

Die Europäische Union investiert 6 Mio. Euro in einen Forschungsverbund, der bis 2028 die Getreidepflanze Gerste gleich in mehrerer Hinsicht verbessern möchte. BEST-CROP (Boosting photosynthESis To deliver novel CROPs for the circular bioeconomy) heißt das Projekt, an dem 18 europäische Pflanzenzüchtungsunternehmen, strohverarbeitende Betriebe und akademische Pflanzenforschungseinrichtungen beteiligt sind. Sie wollen die Gerste an trockenes Klima anpassen, ihre Erträge steigern und die Halme für die stoffliche Nutzung optimieren.

Gerste wächst auf einen Zehntel der EU-Ackerfläche

Auf etwa einem Zehntel der Ackerfläche der Europäischen Union wird Gerste angebaut. Der Kornertrag liegt bei gut 55 Millionen Tonnen im Jahr, und ähnlich viel Stroh fällt an. Die Projektbeteiligten sind überzeugt, dass sich diese Erträge durch optimierte Pflanzen noch steigern lassen.

Beim ersten Ziel des Projekts geht es jedoch vor allem darum, Erträge in Zeiten der Klimakrise zu stabilisieren: Trockenes Wetter bringt stets auch erhöhte Ozonwerte in der bodennahen Luft mit sich. Das reaktionsfreudige Gas ist für Pflanzen ebenso ungesund wie für Menschen. Obendrein beeinträchtigt es die Photosyntheseleistung und damit das Wachstum der Pflanzen. Die Projektbeteiligten wollen daher die Spaltöffnungen der Blätter so verändern, dass Ozon dort nicht mehr so leicht eindringen kann und die Gerste somit toleranter gegen das Gas ist.

Mehr Biomasse, bessere Biomasse

Das zweite Ziel besteht darin, die Photosyntheseleistung der Gerste generell zu optimieren und den Pflanzen damit einen stärkeren und schnelleren Aufbau von Biomasse zu ermöglichen. Am Projektende sollen so hochproduktive Zuchtlinien bereitstehen. Dabei gewonnene Erkenntnisse könnten zudem auf andere Getreidearten übertragen werden.

Das dritte Ziel betrifft das Gerstenstroh. Dieser Reststoff der Nahrungsmittelproduktion dient in der Bioökonomie als Rohstoff für biobasierte Chemikalien. Weil das eine vergleichsweise junge Anwendung ist, hat die viele Jahrhunderte andauernde Gerstenzüchtung die Hochleistungssorten nicht für diesen Zweck optimiert, sondern allein auf den Kornertrag hin gezüchtet. Das wollen die Projektbeteiligten nun ändern und die Gerste so anpassen, dass ihr Stroh für bioökonomische Anwendungen besonders nützlich ist.

Per Geneditierung schneller zu neuen Sorten

Methodisch setzt das Team auf natürliche wie induzierte genetische Variation und die Möglichkeiten der modernen Geneditierungstechniken wie CRISPR/Cas9. Auf diese Weise sollen die Ergebnisse der Forschung in vergleichsweise kurzer Zeit zu neuen Gerstenlinien für die Pflanzenzüchtung führen.

The European Union invests 6 million euros in a research network that aims to improve the barley cereal plant in several respects by 2028. BEST-CROP (Boosting photosynthESis To deliver novel CROPs for the circular bioeconomy) is the name of the project involving 18 European plant breeding companies, straw processing companies and academic plant research institutions. They want to adapt barley to dry climates, increase its yields and optimize the stalks for material use.

Barley grows on one tenth of EU arable land

Barley is grown on about one tenth of the arable land in the European Union. The grain yield is a good 55 million tons a year, and a similar amount of straw is produced. The project participants are convinced that these yields can be increased even further through optimized plants.

The first goal of the project, however, is to stabilize crop yields in times of climate crisis: dry weather always leads to increased ozone concentrations in the air near the ground. This reactive gas is just as unhealthy for plants as it is for humans. It also impairs photosynthesis and thus plant growth. The project team therefore wants to modify the stomata of the leaves so that ozone can no longer penetrate so easily and the barley becomes more tolerant of the gas.

More biomass, better biomass

The second goal is to optimize the photosynthetic performance of barley in general and thus enable the plants to build up biomass more strongly and more quickly. At the end of the project, highly productive breeding lines should be available. The knowledge gained in the process could also be transferred to other cereal species.

The third goal concerns barley straw. This residual material from food production serves as a raw material for biobased chemicals in the bioeconomy. Since this is a comparatively recent use, no high-yielding varieties have been optimized for this purpose in the centuries of barley breeding, but rather bred exclusively for grain yield. The project participants want to change that and adapt the barley so that its straw is particularly useful for bioeconomic applications.

Faster to new varieties with gene editing

In terms of methodology, the team is relying on natural as well as induced genetic variation and the possibilities offered by modern gene editing techniques such as CRISPR/Cas9. This way, the results of the research should lead to new barley lines for plant breeding in a comparatively short time.