Aktuelle Veranstaltungen

Das Kooperationsprojekt „NaturFutur - Bioökonomie erleben“ war zugleich Ausstellung, Begleitprogramm und Beteiligungsprojekt. Im Rahmen der Informationsplattform bioökonomie.de und des Wissenschaftsjahres hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Ausstellung gemeinsam mit dem Museum für Naturkunde Berlin finanziert und umgesetzt.

Regionale Reststoffverwertung

Spelzen, die meist ungenutzten Hüllen von Getreidekörnern, stellen eine organische Alternative zu Styropor dar. Entstehen kann daraus eine natürliche Verpackungslösung, die formspezifisch entwickelt und aus natürlichen Reststoffen regional produziert wird. Nach Verwendung kann diese außerdem weiterverwertet oder in den Lebenszyklus zurückgeführt werden – durch seine Zusammensetzung aus rein organischen Bestandteilen dürfte das Material biologisch abbaubar und heimkompostierbar sein, die entsprechende Zertifizierung wird derzeit abgewartet.

Nachhaltig verpacken

Neben der für das Verpackungsdesign maßgeblichen hohen Funktionalität sowie Stoßdämpfung und Isolation erlaubt die Styroporalternative aus Getreidespelzen individuell geformte und individualisierte Polstermaterialien. Damit steht sie herkömmlichen Materialien nichts nach – verzichtet jedoch auf Erdöl und gesundheitsschädliche Inhaltsstoffe. Außerdem hat sie eine deutlich bessere Umweltbilanz durch Verwendung von natürlichen Rohstoffen sowie regionaler Herstellung.

Marktreife

Pilotprojekte für verschiedene Produkte wurden bereits durchgeführt, der firmeneigene Newsletter hält über den aktuellsten Projektstatus auf dem Laufenden.

Regional residue recycling

Husks, the mostly unused hulls of cereal grains, represent an organic alternative to Styrofoam. They can be used to create a natural packaging solution that can be produced regionally from natural residues and developed to suit specific shapes. After use, this can be recycled or returned to the life cycle - due to its composition of purely organic components, the material should be biodegradable and home compostable; the corresponding certification is currently awaited.

Sustainable packaging

In addition to the high functionality, shock absorption and insulation that are essential for packaging design, the Styrofoam alternative made from grain husks allows individually shaped and customized cushioning materials. It is thus in no way inferior to conventional materials - but dispenses with petroleum, harmful ingredients or environmental pollution due to non-degradability.

Market readiness

Pilot projects for various products have already been carried out, and the company's own newsletter keeps readers up to date on the latest project status.

Landwirtschaftliche Betriebe dürfen Klärschlamm ohne Aufbereitung nicht als Dünger nutzen. Zum einen weil das Grundwasser mit Nitraten und die Böden mit Schwermetallen belastet werden können. Zum anderen weil der wertvolle Rohstoff Phosphor dabei verloren geht. Doch dann müssen Kläranlagen Abwasser anders aufbereiten und die Landwirtschaft andere Düngerquellen erschließen. Ein Forschungsteam der Universität Bielefeld hat dazu eine Lösung entwickelt und gemeinsam mit den Stadtwerken Lichtenau an deren Kläranlage erprobt.

Algen ermöglichen ein Kreislaufsystem

„Die Idee unseres Projekts ist, mithilfe von Algen ein Kreislaufsystem zu errichten“, erläutert Olaf Kruse, wissenschaftlicher Direktor am Zentrum für Biotechnologie der Universität Bielefeld. „Wir versuchen, wichtige Nährstoffe zu recyceln und sie am Ende wieder als Düngemittel zu benutzen.“ Dementsprechend heißt das Projekt „Biologischer Nährstofftransfer durch Mikroalgen“ oder kurz: BiNäA.

Wenn landwirtschaftliche Betriebe Düngemittel ausbringen, sind die darin enthaltenen Nährstoffe wie Stickstoff, Kalium und Phosphor häufig überdosiert. Weil die Pflanzen sie nicht schnell genug aufnehmen können, gelangen die Nährstoffe ins Grundwasser und oftmals in die Trinkwasseraufbereitung. Dort setzt BiNäA an: Die Forschenden nutzen die im Abwasser vorhandenen Nährstoffe, um damit ebenfalls im Abwasser vorkommende Mikroalgen zu ernähren und vermehren. Dabei erfolgt dieser neue Prozessschritt erst an der Stelle der Wasseraufbereitung, an der das Wasser sonst wieder zurück in den natürlichen Wasserkreislauf geleitet würde.

Getrocknete Algen werden zu Dünger

Dieses Wasser fließt über die Versuchsanlage, wo eben diese Nährstoffe zusammen mit Sonnenlicht und Kohlendioxid aus der Luft dafür sorgen, dass ein Algenteppich wächst. Im Ergebnis ist die Qualität des Wassers besser, und die besonders nährstoffreichen Algen können getrocknet und anschließend in der Landwirtschaft als Dünger eingesetzt werden.

Dieser Ansatz ist nicht gänzlich neu. Jedoch betont Diana Reinecke-Levi vom Forschungszentrum Jülich, das ebenfalls am Projekt beteiligt ist: „Unsere Anlagen zeichnen sich durch ihre einfache Handhabung, stabile Kultivierung, und geringere Kosten aus. Das macht sie für die dezentrale Abwasseraufbereitung und regionale Landwirtschaft so attraktiv.“ Kruse ergänzt, dass es das Ziel sei, ein möglichst einfaches und robustes Verfahren zu entwickeln, das die Rückgewinnung von Nährstoffen auf einer regionalen Ebene ermöglicht. „Kommunen können so ihre eigenen Düngemittel produzieren“, sagt der Forscher.

Mindestens so gut wie Mineraldünger

Erste Versuche gemeinsam mit lokalen Landwirten haben bereits ergeben, dass der so erzeugte Algendünger im Weizenanbau genauso gut oder besser abschneidet als herkömmlicher Mineraldünger. Eine zweite Versuchsanlage soll nun zeigen, ob dieses Verfahren sich auch für Abwässer der landwirtschaftlichen Betriebe direkt einsetzen lässt.

Das Landesamt für Natur, Umwelt, und Verbraucherschutz NRW fördert das Projekt BiNäA im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft EIP-Agrar. Es läuft von März 2020 bis Dezember 2022.

bl

Am 4. Juli 2022 ist die feierliche Eröffnung erfolgt: Das Leibniz-Instituts für Katalyse (LIKAT) in Rostock hat ein Technikum bekommen. Mit der Möglichkeit, chemische Versuche im Kilogramm-Maßstab durchzuführen, soll es die Brücke schlagen zwischen Grundlagenforschung und Praxis. Für den Bau hatten der Bund und das Land Mecklenburg-Vorpommern insgesamt rund 12 Mio. Euro bereitgestellt. Die Bauzeit betrug dreieinhalb Jahre.

Neue Fördermitteloptionen erschließen

Grundlagenforschung an der Spitze betreiben und die Erkenntnisse daraus einer Anwendung zuführen, das ist der satzungsgemäße Auftrag des LIKAT. Doch immer dann, wenn Fördermittelausschreibungen für Forschungsprojekte eben jenen Kilogramm-Maßstab erforderten, musste das LIKAT bislang passen.

Neben dem eigenen Team soll das Technikum auch Existenzgründern und etablierten Unternehmen einen Ort der praxisnahen Forschung bieten, wo sie mit LIKAT-Forschenden kooperieren können. Eines der ersten Projekte am neuen Technikum ist exakt so aufgestellt. Darin werden Fachleute der APEX-Gruppe gemeinsam mit LIKAT-Forschenden einen Demonstrator für eine Wasserstoff-Batterie entwickeln.

Grüner Wasserstoff und e-Fuels im Fokus

Grundsätzlich werden sich alle bisherigen LIKAT-Themen auch am Technikum wiederfinden. Dazu zählt die Erforschung neuer Katalysatoren und Reaktionen für eine nachhaltige Chemie, die auf erneuerbaren Rohstoffen und erneuerbaren Energien basiert. Einen Schwerpunkt bildet der grüne Wasserstoff. Sowohl seine CO₂-neutrale Erzeugung als auch die Speicherung in Form von grünen Kraftstoffen und Chemikalien aus Wasserstoff sollen hier auf einem Niveau vorangetrieben werden, das nach Einschätzung von LIKAT-Direktor Matthias Beller „internationale Strahlkraft“ haben werde.

Ein großes Projekt ist die CO₂-Abscheidung aus der Atmosphäre, für die es nach Institutsangaben weltweit noch keine marktreife Lösung gebe. Zusammen mit Solarstrom könnte das Gas der Rohstoff für e-Fuels, Energiespeicher und Basischemikalien sein. Auch die Frage, wie das wirtschaftlich im großen Maßstab gelingen kann, wollen die LIKAT-Forschenden am neuen Technikum beantworten.

bl

On July 4, 2022, the ceremonial opening of the new technical center at the Leibniz Institute for Catalysis (LIKAT) in Rostock took place. With the possibility of carrying out chemical experiments on a kilogram scale, it is intended to bridge the gap between basic research and practice. The federal government and the state of Mecklenburg-Western Pomerania provided a total of around 12 million euros for the construction, which took three and a half years to complete.

Open up new funding options

LIKAT's statutory mission is to conduct cutting-edge basic research and to apply the findings to practical applications. However, whenever calls for funding for research projects required precisely that kilogram scale, LIKAT has had to pass.

Besides its own team, the technical center is also intended to offer start-ups and established companies a place for practical research where they can cooperate with LIKAT researchers. One of the first projects at the new technical center is set up exactly like this: Experts from the APEX Group together with LIKAT researchers to develop a demonstrator for a hydrogen bat.

Green hydrogen and e-fuels in focus

All previous LIKAT topics will also be found at the technical center. These include research into new catalysts and reactions for sustainable chemistry based on renewable raw materials and renewable energies. One focus is on green hydrogen. Both its CO2-neutral production and its storage in the form of green fuels and chemicals made from hydrogen are to be advanced here to a level that LIKAT Director Matthias Beller believes will have "international appeal."

One major project is CO2 capture from the atmosphere, for which, according to the institute, there is still no market-ready solution worldwide. Together with solar power, the gas could be the raw material for e-fuels, energy storage and basic chemicals. The LIKAT researchers also want to answer the question of how this can be achieved economically on a large scale at the new technical center.

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