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Süßigkeiten, die kalorienarm sind und die auch kein Karies verursachen. Dank sogenannter Zuckeraustauschstoffe wie "Isomalt" wird das möglich. Nun soll der "gesunde" Süßstoff auch Südostasien erobern. Der Essener Spezialchemiekonzern Evonik hat dafür eine Partnerschaft mit dem führenden thailändischen Zuckerhersteller Rajburi Sugar geschlossen und in Ratchaburi eine Demonstrationsanlage zur Herstellung des Zuckerstoffs in Betrieb genommen. Die Investitionssumme liegt nach Angaben von Evonik im „niedrigen einstelligen“ Millionenbereich.

Neue Märkte erschließen

„Südostasien ist ein wichtiger Wachstumsmarkt für Evonik. Wir wollen hier mit innovativen Produkten und Lösungen, die den Menschen nutzen, neue Märkte erschließen“, sagt Christian Kullmann, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von Evonik, Die Essener sind damit das erste Unternehmen, dass derartige Zuckeralternativen in Südostasien herstellt. Das in Thailand produzierte Isomat soll unter dem Markennamen Risumalt vor allem für den Einsatz in Nahrungsergänzungs- und Lebensmitteln vermarktet werden.

Gut zu den Zähnen und der Darmflora

Der Vorteil von Isomalt im Vergleich mit anderen Zuckerzusatzstoffen ist, dass es keine Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und damit weder bei der Verarbeitung noch im Endprodukt verklumpt. Somit müssen beispielsweise Bonbons nicht einzeln verpackt werden, weil sie nicht verkleben. Außerdem schont der Zuckerstoff die Zähne. Da die Darmflora nur im geringen Maße Isomalt verwerten kann, bleiben nur wenige Kalorien zurück. Das heißt: Süßigkeiten mit Isomalt können somit ohne schlechtes Gewissen verzehrt werden.

Für die Produktion in Thailand wurde die herkömmliche Verfahrenstechnik von Forschern der strategischen Evonik-Innovationseinheit Creavis optimiert. Dadurch wurde der Herstellungsprozess von Isomalt nicht nur beschleunigt. Aus der gleichen Ausgangsmenge kann sogleich mehr von dem Zuckeraustauschstoff hergestellt werden.

bb

The genome-editing tool CRISPR-Cas is one of the most groundbreaking developments for the field of molecular biotechnology throughout the last decades. Researchers worldwide are free to use this tool. However, the economical use is another matter: companies have to acquire licences from the institutes that patented the innovation.

Now the chemical company BASF has acquired the licence from the Boston-based Broad Institute of the Massachusetts Institute of Technology (MIT) and Harvard University, also based in Boston. The fight for patents for CRISPR-Cas has been going on for years, but the Broad Institute recently achieved a small victory.

CRISPR-Cas is changing the rules

“The CRISPR-Cas technology is a game changer within the field of genome editing,” said Peter Eckes, President of BASF Bioscience Research, which he is heading since early 2015 from Triangle Park in North Carolina (USA).

“This technology represents a transformative application of genome editing for the research community,” agrees also Issi Rozen, chief business officer of the Broad Institute. “CRISPR-Cas can directly benefit advanced research across many industries including human health and agriculture."

Bayer also recently acquired CRISPR-Cas licenses

In September 2016 the US-based company Monsanto – which has been taken over by Bayer in the meantime – has forged a similar licence agreement. Bayer and CRISPR Therapeutics are both supporting the genome-editing start-up Casebia, which focuses on three therapeutic application areas. However, if the application goes beyond those areas – for instance benefiting agriculture – the Bayer AG will have sole access to those products. Conversly, CRISPR Therapeutics is holding the exclusive rights for all medical therapy-applications beyond product number four.

Casebias work is based on patents of the genome-editing pioneer Emmanuelle Charpentier at the University in Vienna and the University in Berkeley (California). These patent packages, however, are in opposition to the Broad Institute.

It is not yet known which of these patents will form the basis for genome editing technologies in eukaryotic cells. A US court recently ruled in favour of the Broad institute, while the European patent office just ruled in favour of Charpentier and the University of Vienna and Berkeley.

jmr

Peptide sind gefragte Kandidaten in der Kosmetik-oder Pharmaindustrie. Ihr Potenzial ist jedoch weitaus größer. Die aufwendige und teure Herstellung setzt dem industriellen Einsatz von Eiweißfragmenten allerdings noch Grenzen. Das Düsseldorfer Startup Numaferm hat hierfür ein neuartiges Werkzeug parat, um diese Hürde zu nehmen. Geschäftsführer Philipp Bürling ist überzeugt, dass die von seinem Geschäftspartner Christian Schwarz entwickelte Numaferm-Technologie die Herstellungskosten für Peptide drastisch reduzieren wird. In weniger als fünf Jahren will die Düsseldorfer Peptidschmiede die Alleskönner kostengünstig in großen Mengen den unterschiedlichsten Interessenten anbieten.

Although peptides are already often used in cosmetics or the pharmaceutical industry, their unused potential is even greater. Their expensive and complex production however, has limited their application possibilities thus far. The Düsseldorf start up Numaferm has developed a new tool to remedy the situation. CEO Philipp Bürling is convinced the new Numaferm technology that was developed by his business partner Christian Schwarz will significantly reduce the production costs of peptides. Within less than five years the company aims to provide huge but inexpensive quantities of the multi talents for diverse applications. 

Seeigel, Korallen oder Krebse leben seit Ewigkeiten in Nord- und Ostsee. Einige der uralten Exemplare kann man heute noch in Museen bestaunen. Getrocknet oder konserviert in Gläsern mit Alkohol sind sie zwar nicht jedermanns Sache. Für die Forschung sind sie jedoch ein Schatz, dessen Geheimnis dank moderner Technologien nach und nach gelüftet werden kann. Hier setzt ein neues vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Verbundprojekt an.

Blick in die Vergangenheit

Unter der Leitung des Zoologischen Museums der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) wollen Wissenschaftler in den kommenden drei Jahren untersuchen, wie sich die Tierwelt in Nord- und Ostsee durch menschliche Einflüsse oder Klimabedingungen verändert hat. Im Fokus stehen dabei populationsgenetische Unterschiede sowie funktionelle Anpassungen der letzten 170 Jahre. „Während heute gezielt für bestimmte Forschungsfragen gesammelt wird, sind historische Sammlungen in der Regel besonders breit angelegt und bieten eine Vielzahl von Erforschungsmöglichkeiten“, erklärt Verbundprojektleiter und Chef des Zoologischen Museums, Dirk Brandis.

Grundlage hierfür sind gleich drei historische Sammlungen mariner Organismen. Während das Zoologische Museums in Kiel mit Objekten aus Ost- und Nordsee von der Mitte des 19. Jahrhunderts bis zum Zweiten Weltkrieg aufwarten kann, bringt  das Forschungsinstitut Senckenberg Frankfurt a.M. als Projektpartner Exemplare ab 1945 ein. Weitere Funde  werden vom Verbund der deutschen Nord- und Ostseesammlungen (NORe e.V.) für die Untersuchung bereitgestellt. Am Verbundprojekt ist unter anderem auch das Deutsche Primatenzentrum in Göttingen beteiligt.

Veränderungen in der DNA erkennen

Etwa 8.000 bis 10.000 historische Meerestiere stehen im Projekt zur Verfügung. In den nächsten Jahren sollen sie systematisch erfasst und mittels DNA-Analyse und Magnetresonanztomographie (MRT) analysiert werden. „Durch Methoden wie das MRT können wir Veränderungen in den inneren Organen erkennen oder Mageninhalte sichtbar machen. Daraus lässt sich zum Beispiel auf ein geändertes Fortpflanzungs- oder Ernährungsverhalten schließen, das oft durch einen Wandel in der Umwelt erklärbar ist“, sagt Brandis.

Die Forscher hoffen so, nicht nur offene Fragen beantworten, sondern neue Fragen für die Zukunft formulieren zu können. „Wir schauen damit in eine Zeit zurück, die wir bisher vor allem theoretisch erfasst haben. Dank der speziellen genetischen Analyse, die DNA aus historischen oder subfossilen Objekten gewinnt, können wir Organismen aus einer anderen Zeit fast so untersuchen, als hätten wir sie gerade erst aus der Förde gefischt“, sagt Brandis.

bb

Half of the total global carbon dioxide stock is stored within the tropical vegetation, which only serves to worsen the consequences of tropical deforestation. Every year approximately 1,000 million metric tons of carbon dioxide are released due to deforestation. However, instead of complete forest removal, oftentimes the forests are fragmented into many smaller forest-areas. A new study by researchers at the Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) and the University of Maryland published in the esteemed journal Nature Communications, reveals that forest fragmentation causes the release of an additional 340 million metric tons of carbon dioxide per year. The scientists argue that “The Intergovernmental Panel on Climate Change” (IPCC) should take this hitherto neglected effect into consideration in the future.

Adverse microclimate at edge of forest increases CO₂ emissions

As part of the Helmholtz Alliance "Remote Sensing and Earth System Dynamics" the research team, headed by UFZ researchers Andreas Huth and Rico Fischer, investigated the consequences of the forest fragmentation regarding the carbon cycle and the global climate. "We have known for a long time that not only the complete loss of rain forests can exacerbate climate change," explains Andreas Huth. Fragmenting a larger forest area into several smaller ones already impacts the carbon balance.

Previous studies have shown that each year roughly twice as many trees are dying at the edges of forests than at the centre of healthy tropical forests. This is due to the fact that there is an unfavourable and adverse microclimate at the edges, which extends approximately 100 metres into the forest. Thus, the forest edges are not only missing the vegetation to take up carbon dioxide from the air, but because of the dead trees there is also more microorganism activity, which produces additional CO₂.

Tropical forests in 50 million pieces

In order to measure the extent to which the forest-edge carbon dioxide affects the global climate, the researchers first assessed how many additional tropical forest edges are man-made. To that end they combined satellite images into huge maps with a high enough resolution to identify the forest coverage throughout the tropical areas. Subsequently they developed a new software to count the forest fragments and calculate the length of their edges. The startling results showed that by now 19% of all tropical forests are within 100 metres from the forest edge. In other words – one fifth of tropical vegetation is currently growing in an adverse microclimate. “This severe level of fragmentation is clearly due to human activity," says Rico Fischer. On a global scale humans are even responsible for 84% of tropical forest fragmentation. The earth’s tropical forests have by now been broken down into a total of 50 million fragments –with a total length of the edges amounting to almost 50 million kilometres. According to their newest measurements these vast forest edges are producing an additional one third of carbon dioxide to that, which is anyhow being released due to deforestation. Huth summarises: "Fragmentation therefore plays an important role in the global carbon cycle. Despite this fact, this effect has not been taken into consideration at all in the IPCC reports to date." The researchers hope that this will change in the future. In order to achieve effective climate protection, it will be necessary to stop chopping the forests into ever-smaller fragments. Preventing deforestation alone will not be enough.

jmr

Die Landwirtschaft steht vor großen Herausforderungen. Klimawandel, schwindende Anbauflächen, Ressourcenknappheit, aber auch Digitalisierung und Big Data sind Themen, die zukünftige Entwicklungen im Blick haben müssen. In einem Positionspapier macht sich der Zentralausschuss der Deutschen Landwirtschaft (ZdL) daher für eine Neuausrichtung der Branche hin zu einer leistungsfähigen und wissensbasierten Agrar- und Ernährungsforschung stark. Dabei setzen die Autoren auf eine interdisziplinäre, praxisorientierte und internationale Ausrichtung. Das Papier wurde im Initiativkreis Agrar- und Ernährungsforschung gemeinsam mit den Verbänden des ZdL und der Agrarwirtschaft, Vertretern der Universitäten, Fachhochschulen sowie den Bundesministerien für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) sowie für Bildung und Forschung (BMBF) als auch den Ressortforschungsanstalten des Bundes erarbeitet.

Ressourceneffizenz durch praxisnahe Forschung verbessern

Die Autoren sehen eine verbesserte Ressourceneffizenz, sowohl für den ökologischen als auch konventionellen Landbau, als das zentrale Ziel für die Zukunft. Dafür müssten Technologien praxisnah entwickelt werden, und mann müsse sich noch mehr am praktischen Nutzen orientieren. Außerdem käme „in Zeiten rasant fortschreitender Digitalisierung und schnellen technischen Fortschritts dem Expertisetransfer zwischen den Disziplinen und seiner Nutzbarmachung für die Agrar- und Ernährungswirtschaft eine hohe Bedeutung zu“, heißt es in dem Positionspapier.

Neue Akzente setzen und fördern 

Darüber hinaus gehen die Autoren explizit auf die Herausforderungen in der Pflanzenbau-, Tier- , landwirtschaftlichen und Verbraucherforschung ein. Sie kommen zu dem Schluss: Bund, Länder und Forschungseinrichtungen müssten hier gemeinsam mit der Landwirtschaft neue Akzente setzen und durch „gesteuerten Mitteleinsatz“ unterstützen, um den Agrarforschungsstandort Deutschland zukunftsfähig zu gestalten.

Mehr Sensortechnik für die Pflanzenproduktion

Hinsichtlich der Züchtung von Kulturpflanzen sei die Forschung vor allem hinsichtlich auf Pflanzeninhaltsstoffe, Mehrfach- und Kaskadennutzung, Kohlenstoffbindungswirkung, Ökoeffizienz, Resistenzen und insbesondere Wirtschaftlichkeit weiterzuentwickeln. Eine Triebfeder zur Optimierung der ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeit in der Pflanzenproduktion sehen die Autoren in der Weiterentwicklung der Sensortechnik. 

Nutztierhaltung besser messbar machen

Auch in der Nutztierforschung wird auf ein enges Zusammenspiel von Praxis und Forschung gesetzt. Unter Berücksichtigung von Verbrauchererwartungen, Tierwohl, Umweltwirkungen, Wettbewerbsfähigkeit sowie Lebensmittelqualität und -sicherheit müsste die Nutztierhaltung besser messbar gemacht werden, heißt es. Bei der landwirtschaftlichen Forschung wird ebenfalls auf eine Weiterentwicklung von Sensortechnik, elektrischen Antrieben oder Standardschnittstellen zwischen den Maschinen vorgeschlagen und dabei das große Potenzial von Digitalisierung und Robotik in der Landwirtschaft betont.

Verbraucherkompetenz stärken

Bei der Verbraucherforschung fordern die Autoren neue Wege, um die Entscheidungskompetenz der Verbraucher zu stärken und das Wissen um deren Ernährungsgewohnheiten und Erwartungen zu nutzen. „In diesem Zusammenhang ist es auch eine forschungspolitische Aufgabe, die Verschwendung und Verluste von Lebensmitteln deutlich zu verringern“, schreiben die Autoren. Auch in punkto Kommunikation sind demnach neue strategische Ansätze gefragt.

bb

Verbraucher achten beim Einkauf immer häufiger auf Lebensmittel aus nachhaltiger Produktion. Nicht immer ist auf den ersten Blick aber erkennbar, ob die angepriesene Biokost tatsächlich aus dem Öko-Landbau stammt. Beim Ei ist es die Farbe des Dotters, welche die Art der Tierhaltung verrät. Bei Bio-Eiern ist das Dotter eher gelb statt intensiv orange. „Das liegt daran, dass im Bio-Landbau keine synthetischen Farbstoffe als Futterzusatzstoffe eingesetzt werden dürfen“, erklärt Michael Grashorn vom Institut für Nutztierwissenschaften der Universität Hohenheim. Für den Geflügelexperten ist daher klar, dass „Bio-Eier mit intensiv gefärbtem Dotter wohl eher untergeschobene, konventionelle Eier“ sind.

Besser im Geschmack und gesünder

Fest steht: Hierzulande bevorzugen Verbraucher Eier mit der intensiven Dotterfarbe. Ist das Ei aus konventioneller Tierhaltung deshalb von schlechterer Qualität und sind Bio-Eier tatsächlich besser? Darauf liefert das Team um den Hohenheimer Geflügelforscher eine Antwort. Sie haben die Qualität der Bio-Eier mit Produkten aus konventioneller Tierhaltung  verglichen. Das Ergebnis überrascht. Die Eier aus ökologischem Landbau gingen beim Qualitätscheck nur knapp als Sieger hervor. Sie punkteten bei Geschmack und hinsichtlich gesundheitsfördernder Aspekte, da freilaufende Bio-Hühner öfter Kamille oder andere Pflanzen mit ätherischen Ölen wie Omega-3-Fettsäuren picken. Auch das Weiße im Ei, das Eiklar, hat bei Bio-Eiern häufiger eine bessere Konsistenz. Es ist fester und gallertiger.

Mehr Keime in Bio-Eiern

Hinsichtlich Keimbelastung und Dottergröße schnitten die Bio-Eier schlechter ab. Der Grund: Bio-Legehennen bekommen in der Freilandhaltung etwas weniger Nährstoffe wie die essenziellen Aminosäuren, weshalb die Energiebilanz und somit der Dotteranteil geringer ist. „Häufiger auftretende Infektionen der Bio-Legehennen führen auch dazu, dass die Schalenfarbe ihrer Eier variabler ist. Eier aus konventioneller Bodenhaltung haben eine einheitlichere Schalenfarbe“, so Grashorn.

Dünne Eierschalen keine Folge der Geflügelpest

Zugleich gibt der Experte Entwarnung, dass die in diesem Jahr weitverbreiteten dünnen Eierschalen eine Folge der anhaltenden Geflügelpest sein könnten. „Es ist zwar richtig, dass virale Erkrankungen, zum Beispiel der Atemwege, die Schalenbildung stören und so dünnschalige Eier gebildet werden. Die Aviäre Influenza H5N8 ist aber nicht der Grund für das gehäufte Auftreten dünnschaliger Eier.“ Die Wahrscheinlichkeit, dass Eier aus einem infizierten Betrieb gekauft werden, schätzt der Experte als äußerst gering ein und beruhigt, dass es keine beweise gibt, dass der H5N8-Erreger über Eier auf Menschen übertragbar ist.

bb

Die Deutschen Biotechnologietage haben sich hierzulande in den vergangenen Jahren als der wichtigste Treff für Unternehmer der Biotech-Branche etabliert. Ausgerichtet wird die zweitägige Konferenz vom Arbeitskreis der Bioregionen und dem Branchenverband BIO Deutschland – diesmal fungierte die BioRegioN aus Niedersachsen als Gastgeber und hatte in die Landeshauptstadt Hannover geladen. Mehr als 800 Teilnehmer waren am 5. und 6. April in das Convention Center der Messe gekommen, um sich über den aktuellen Stand der Branche auszutauschen und über neue Forschungstrends zu informieren.

Zu den politischen Gästen gehörte unter anderem Bundesgesundheitsminister Hermann Gröhe, der die Bedeutung der Biotechnologie vor allem im medizinischen Kontext unterstrich. Immer wieder Thema auf der Konferenz waren indes auch die Ergebnisse des Forschungsgipfels. Wohlwollend nahmen die Unternehmensvertreter zur Kenntnis, dass das Thema Biologisierung der Industrie offenbar derzeit auch auf höchster Ebene in der Bundesregierung angekommen ist. Oliver Schacht vom Diagnostik-Unternehmen Curetis rief die Branche dazu auf, sich engagiert für eine Verbesserung des Standorts Deutschland und seiner Rahmenbedingungen einzusetzen: "Wir können nicht immer nur meckern, sondern müssen klotzen statt kleckern."

Bilanz und Zukunft der Forschungsstrategie 

Das mit zahlreichen Podiumsdiskussionen und parallelen Sessions voll gepackte Programm beschäftigte sich mit der gesamten Bandbreite der Biotechnologie – von der Medizin bis zu nachhaltiger Chemie und Landwirtschaft. Ein Zeichen dafür, dass Biotech-Innovationen eine große Relevanz für die Bioökonomie haben. In einem Podium mit Experten aus Wirtschaft und Politik wurde unter anderem auf die  „Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie2030“ zurückgeblickt, die unter Federführung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahr 2010 initiiert wurde und mit insgesamt 2,4 Mrd. Euro Budget ausgestattet war.

Pünktlich zu den Biotechnologietagen hatte das BMBF nicht nur einen Rückblick auf zehn Jahre Mittelstandsförderung im Rahmen von "KMU-innovativ: Biotechnologie – BioChance" veröffentlicht, sondern auch eine Übersicht der bisher durchgeführten Maßnahmen der Forschungsstrategie vorgestellt (beide Broschüren können im Bestellservice des BMBF kostenfrei bestellt werden). Eine Evaluierung dieses Förderprogramms wurde ebenfalls abgeschlossen. Auf den Biotechnologietagen stellte das BMBF in einem eigenen Symposium erneut eine Auswahl geförderter Projekte vor – von Forschungsvorhaben zur biobasierten Chemikalien bis hin zu Technologien für neue Therapien. 

Biologisierung als Treiber einer industriellen Revolution

Eine politische Diskussion zur Bedeutung der Bioökonomie fand am zweiten Konferenztag auf der Bühne des großen Plenarsaals statt: In einem „Zwiegespräch zur Zukunft der Bioökonomie“ tauschten sich Steffi Ober von der zivilgesellschaftlichen Plattform Forschungswende und Holger Zinke, Gründer des börsennotierten Biotechnologie-Unternehmens BRAIN AG, über die Rolle der Biologisierung für den Standort Deutschland aus. Zinke machte einmal mehr deutlich, dass die Explosion biologischen Wissens zum Treiber einer neuen industriellen Revolution geworden ist. „Die Bioökonomie ist kein possierliches Tierchen", betonte er. "Mit ihr eröffnet sich eine Riesenchance für unsere Volkswirtschaft. An diesem Thema wird sich zeigen, wie reformierbar unsere Gesellschaft ist.“

Forderung nach breitem gesellschaftspolitischen Diskurs

Während für Zinke der wirtschaftspolitische Aspekt im Vordergrund stand, machte sich Steffi Ober für eine größere Einbindung der Gesellschaft in den Diskurs stark. Ober, die auch für den NABU tätig ist, unterstrich, dass man mit Blick auf die ambitionierten Nachhaltigkeits- und Klimaziele der Bundesregierung nicht grundsätzlich gegen die Bioökonomie sein kann. „Aber diese Ökonomie muss man nachhaltig denken und gestalten", sagte sie auf dem Podium in Hannover. Hierfür sei jedoch das Thema biobasierte Wirtschaft in vielen politischen Köpfen und in einem großen Teil der Gesellschaft noch völlig unterrepräsentiert, kritisierte sie. Viele Nichtregierungsorganisationen seien zwar indirekt mit dem Thema beschäftigt, aber zu wenig offensiv genug.

Auch im Parlament in Berlin würde das Thema viel zu selten auf der Agenda stehen und von der Bundesregierung forderte Ober ein deutlich stärkeres gemeinsames Verständnis für die Bedeutung der Bioökonomie im Sinne einer nachhaltigen Gesellschaft. Einig waren sich die Diskutanten darüber, dass man einen Innovationsdialog mit möglichst vielen Vertretern führen müsse. Der Bioökonomierat, ein Expertengremium, dem Zinke selbst angehört, tue sein Bestes, um der Gesellschaft Anstöße für diese Debatte zu liefern und die Bundesregierung bei der Weiterentwicklung ihrer Aktivitäten zu beraten, so Zinke. Gleichzeitig unterstrich der Unternehmer jedoch auch, dass man den Einfluss eines einzelnen Gremiums nicht überschätzen dürfe.

Gesunde und nachhaltige Lebensmittel 

Neben der großen Politik ging es in den vielen parallelen Sessions zwei Tage lang auch sehr fachlich zu. So tauschten sich die Experten unter anderem zu neuen Trends bei der Entwicklung gesunder und nachhaltiger Lebensmittel aus. Thomas Reiner von der dänischen Biotech-Firma Christian Hansen, die in Pohlheim einen deutschen Produktions- und Forschungsstandort betreibt, berichtete unter anderem vom Einsatz spezieller Mikroorganismenkulturen in der Fleischindustrie. „Wenn Lebensmitteln beispielsweise einen zu hohen Wert von Listerien aufweisen, können sie nicht verkauft werden“, so Reiner. Daher würden Fleischprodukte gezielt mit Mikroben beimpft, sodass sich erwünschte gegenüber unerwünschte Kulturen durchsetzen. „Mit unseren Kulturen tragen wir zur Qualitätssicherheit bei Lebensmitteln bei“, betonte Reiner. Darüber hinaus leiste man einen wichtigen Beitrag, dass weniger Lebensmittel im Müll landen. So würden allein in Deutschland jedes Jahr 29 Millionen Tonnen Joghurt weggeschmissen. Der wichtigste Grund: der Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums. „Mit unseren Kulturen können wir dieses Datum um bis zu sieben Tagen verlängern“, sagte Reiner in Hannover.

Über aktuelle Entwicklungen in der Aromaforschung berichtete wiederum Jakob Ley von der Holzmindener Firma Symrise. Auf moderne Methoden der Biotechnologie könne man inzwischen kaum mehr verzichten – sei es bei der Züchtung von Pflanzen, der Auswahl und Aufreinigung von Extrakten sowie der Produktion oder dem Nachweis von Aromen. Nachhaltigkeit stehe dabei ganz oben auf der Agenda. Ley: „Inzwischen fragen die Kunden danach, wo unsere Produkte herkommen. Unser Ziel ist es, keinen Raubbau an der Natur zu betreiben.“ In der Erforschung neuer Aromen seien aktuell vor allem Zucker- und Salzalternativen gefragt. Zunehmend würde aber auch danach geforscht, was Aromastoffe neben dem Geschmack noch zu bieten haben. „Alles, was einen zusätzlich sättigenden Effekt hat, ist beispielsweise ebenfalls hochinteressant für die Lebensmittelindustrie“, so Ley. 

Potenzial der Genschere für Medizin und Landwirtschaft

Star der Biotechnologie-Szene weltweit ist die Genomschere CRISPR-Cas – das war auch in Hannover immer wieder offensichtlich. Im Eröffnungsvortrag der Konferenz sprach Rodger Novak vom Schweizer Unternehmen CRISPR Therapeutics, welche Potenziale sich mit dem neuen Werkzeug eröffnen und warum er für die Firmengründung im Jahr 2013 seine leitende Position beim Pharmakonzern Sanofi aufgab. Was damals mit fünf Mitarbeitern begann, ist heute eine börsennotierte Firma mit über 100 Mitarbeitern, die sich vor allem auf das medizinische Anwendungspotenzial der Technologie fokussiert. 

Mehrfach ging es bei den Biotechnologietagen aber auch darum, wie das molekulare Präzisionswerkzeug für die Züchtung neuer Nutzpflanzen eingesetzt werden kann. So betonte Michael Metzlaff von der Leverkusener Bayer AG, dass es heutzutage vor allem darum ginge, Pflanzen ressourceneffizient und fit gegen Schädlinge und Krankheiten zu machen. Er berichtete von der erfolgreichen Züchtung einer Rapssorte, deren reife Schoten nicht mehr verfrüht aufplatzen, ein bei den Landwirten gefürchtetes Phänomen. Die neuen Pflanzen tragen eine Mutation in einem Gen, das in der Schotenentwicklung eine wichtige Rolle spielt. Seit 2015 ist der Raps in Kanada auf dem Markt. Jürgen Schweden von der Saatgutfirma KWS Saat machte in seinem Vortrag klar, dass Biotechnologie nicht nur in Form von Gentechnik bei der Pflanzenzüchtung routiniert eingesetzt wird. „Zellkulturverfahren, DNA-Diagnostik oder Bioinformatik sind aus unserer Arbeit nicht mehr wegzudenken“, sagte Mertens.

Ausblick: Nächste Konferenz in der Hauptstadt

Um die Bedeutung der Biologisierung für Politik und Gesellschaft noch mehr herauszustreichen, sollen die nächsten Biotechnologietage im Jahr 2018 vom 18. bis 19. April in Berlin stattfinden. Erstmals soll die Konferenz dann gemeinsam von allen BioRegionen gemeinsam veranstaltet werden und noch mehr als bisher politische Vertreter aus Regierung und Parlament zum Ideenaustausch geladen werden. 

pg/sw

Bioreaktoren sind die Produktionsstätten der Biotechnologie. In riesigen Stahltanks oder Schüttelkolben werden Mikroorganismen oder Zellen unter optimalen Bedingungen kultiviert, um auf diese Weise zu Arzneimitteln oder Enzymen zu gelangen. Qualitätskontrolle wird bei solchen Bioprozessen großgeschrieben. Bisher werden Prozessabläufe mit sogenannten Stabsonden kontrolliert. Die Messmethode hat jedoch ihre Tücken, wie Felix Lenk von der Technischen Universität Dresden aus eigener Erfahrung weiß. „Das Handling der Stabsonden ist kompliziert. Sie müssen eingeschraubt und mit Kabeln verbunden werden. Außerdem sind einige Messpunkte nur schwer zu erreichen, weil man im Bioreaktor nicht an jeder Stelle eine Sonde einbauen kann.“

Biotechnologische Prozesse maßschneidern

Eine schwimmende Messplattform in Gestalt einer Sensorkugel soll diese Probleme zukünftig lösen. Unter der Leitung des Dresdner Automatisierungs- und Regelungstechnik-Ingenieurs wird im Rahmen des Forschungsprojektes „Sens-o-Spheres“ ein solch mobiles Mini-Messsystem entwickelt. Die Plattform soll wichtige Prozessparameter im Bioreaktor selbstständig erfassen und weiterleiten. Anliegen des Projektes ist es, mithilfe dieses mobilen Messsystems biotechnologische Prozesse maßzuschneidern. „Damit der Wandel zur biobasierten Wirtschaft gelingt, muss man die ablaufenden Prozesse bei der Herstellung von Arzneimitteln oder Enzymen genau kennen“, betont Lenk.

Das im August 2014 mit der Sondierungsphase gestartete Vorhaben befindet bereits kurz vor dem Ende der Machbarkeitsphase. Die Entwicklung der „Sens-o-Spheres“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Ideenwettbewerbes „Neue Produkte für die Bioökonomie“ mit insgesamt 1,2 Mio. Euro unterstützt. In der neunmonatigen Sondierungsphase, die mit knapp 58.000 Euro gefördert wurde, stand zunächst die Koordinierung des Projektes im Vordergrund. Neben der TU Dresden sind das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS) und vier Partner aus der Industrie an der Entwicklung der Sensorkugel beteiligt.

Emmanuelle Charpentier hat mit dem CRISPR-Cas-System einen einzigartigen Mechanismus entdeckt und damit die Grundlagen für ein revolutionäres Werkzeug der molekularbiologischen Forschung geschaffen. Schon jetzt halten viele Experten das Werkzeug für einen Meilenstein der Biotechnologie  (zum Erklärvideo EXPRESS: hier klicken). Auf der ganzen Welt wird nun daran gearbeitet, wie sich die Genschere sinnvoll nutzen lässt – in der Medizin, aber auch in der Züchtung neuer Pflanzen. 

Seit 2015 ist die Französin Direktorin am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin, wo sie die Abteilung für "Regulation in der Infektionsbiologie" leitet. Künftig wird sie ein eigenes Institut leiten: die Max-Planck-Forschungsstelle für die Wissenschaft der Pathogene. Die Forschungsstelle wird zunächst weiter am MPI für Infektionsbiologie in Berlin angesiedelt sein, zukünftig wird es aber vermutlich eine eigene Adresse erhalten. Anfang April hat die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) beschlossen, diese neue Forschungsstelle in ihre Bund-Länder-Förderung aufzunehmen.

Charpentier hatte CRISPR-Cas als Teil des Virenabwehrsystems der Bakterien entdeckt. Die Mikroben wehren Attacken ihrer Feinde ab, indem sie deren Erbgut zerschneiden.  Nach Stationen in den USA und Österreich wechselte sie 2009 an die Universität in Umeå. 2012 veröffentlichte die Wissenschaftlerin eine komplette Anleitung für den Schneidemechanismus im Fachmagazin Science. Seitdem nutzen Wissenschaftler rund um den Globus das neue Genome-Editing-System. Seit Anfang 2013 ist Charpentier in Deutschland und arbeitete hier zunächst als Humboldt-Professorin am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig. Charpentier hat seither unzählige hochkarätige Wissenschaftspreise erhalten. 

jmr/pg

Molekulare Strukturen sind die Grundbausteine jedes Organismus. Doch gerade wegen ihrer geringen Größe sind sie nur sehr schwer zu visualisieren. Ein Team um die Dortmunder Forscher Leif Dehmelt von der Technischen Universität und Yaowen Wu vom Chemical Genomics Center der Max-Planck-Gesellschaft hat eine neue Methode entwickelt, um das Innere von Zellen darstellen zu können. Über ihre neue Methodik namens „Molecular Activity Painting“ berichten sie in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“.

Molekulare Aktivität nachzeichnen

Für die verschiedensten molekularbiologischen Prozesse wandern Proteine innerhalb von Zellen hin und her. Wäre es möglich diese Proteinwanderungen zu visualisieren, könnte man viele komplexe Prozesse innerhalb einer Zelle besser nachverfolgen und verstehen. Die Prozesse in der Nähe von Zellwänden sind hierbei aus technischen Gründen bisher besonders schwierig darzustellen.

Dortmunder Wissenschaftlern ist es jetzt gelungen, eine neue Methode zu entwickeln, die genau diese Schwierigkeiten überwindet. Bei der von ihnen vorgestellten Methode des Molecular Activity Painting (MAP) handelt es sich um einen neue Technik, die ein schnelles und stabiles Malen von Signalmolekülen und deren Aktivität an der Zellwand im Mikrometermaßstab ermöglicht.

Lichtempfindliche Moleküle mit Laser aktiviert

In einem ersten Schritte musste das Forscher-Team hierzu die frei beweglichen Teile in der Zellwand fest verankern. In einem nächsten Schritt wurden über diese Anker speziell entwickelte, lichtempfindliche Molekülsysteme in die Zelle eingebracht. Darauf abgestimmte Proteine binden dann an diese Systeme. Schließlich werden diese Verbindungen dann von außen punktuell durch einen fokussierten Laserstrahl aktiviert – und das „gemalte“ Bild ist zu sehen. Je nach dem welche Proteine an die Molekülsysteme gebunden werden, können die unterschiedlichsten Prozesse verfolgt werden. Manche Proteine lösen sogar muskelartige Kontraktionen in der Zelle aus, und auch die können jetzt beobachtet werden. Diese kontrahierenden Strukturen spielen eine besonders wichtige Rolle in der Bewegung von Zellen zum Beispiel in der Embryonalentwicklung oder bei der Metastasierung von Krebszellen. Ziel der Forschung ist es, solche komplexen Entwicklungs- und Krankheitsprozesse besser zu verstehen.

jmr

In Kläranlagen sind Bakterien nicht nur für die biologische Abwasserreinigung nützlich. Mithilfe der Stoffwechselleistung spezieller Mikroben kann aus den organischen Substanzen im Abwasser auch Strom gewonnen werden. Das Konzept einer sogenannten mikrobiellen Brennstoffzelle: Bakterien bauen die energiereichen Substanzen aus dem Abwasser ab und die dabei entstehenden Elektronen können an eine Elektrode abgegegeben werden - Strom wird gewonnen. Forscher der Universität Bayreuth haben einen Weg gefunden, die Stromproduktion in mikrobiellen Brennstoffzellen durch den Einsatz eines künstlichen Biofilms zu optimieren. Wie das Team im Fachjournal „Macromolecular Bioscience“ berichtet, handelt es sich dabei um ein Hydrogel, das nur mit einer einzigen Bakterienart namens Shewanella oneidensis besiedelt ist.

Elektrische Leistung verdoppelt

Bakterien in mikrobiellen Brennstoffzellen ernähren sich von organischen Substanzen wie Milchsäure. Die beim Verstoffwechseln freigesetzten Elektronen treten in Kontakt mit einer  Anode und werden dann zur gegenüberliegenden Kathode weitergeleitet. Mit dem neuen Biofilm gelingt dieser Prozess in mehrfacher Hinsicht besser. „Die elektrische Leistung einer Brennstoffzelle ist mit diesem Film doppelt so hoch, als wenn Bakterien der gleichen Art einen natürlichen Biofilm produzieren“, erklärt der Bayreuther Doktorand Patrick Kaiser.

Stabile Stromproduktion

Bei dem künstlichen Biofilm handelt sich um ein Netzwerk aus winzigen Polymerfasern, in denen sich lebende Bakterien befinden, die beim Stoffwechsel uneingeschränkt aber in deutlich größeren Mengen Strom produzieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Stromerzeugung zuverlässig und somit berechenbar ist. Der Grund: Die Dichte der Bakterien im künstlichen Biofilm wird von vornherein festgelegt. Das macht das neue Biokomposit auch anwenderfreundlicher. Natürliche Biofilme werden im Vergleich dazu auf eine schwer zu kontrollierende Weise abgebaut, wodurch der Prozess instabil ist.

Vliesstoff aus Polymerfasern

Das Biokomposit wurde durch das sogenannte Elektrospinnen von Polymerfasern hergestellt, die zusammen einen Vliesstoff bilden. „Das Elektrospinnen von Vliesstoffen ist heute eine weit verbreitete Technologie. Für die Einbettung der Bakterien sind keine zusätzlichen Produktionsschritte erforderlich“, betont Mitautor Steffen Reich. Die Entwicklung des neuen Biofilms erfolgte im Rahmen des Vorhabens „Biofilme für die Prozessintensivierung“ durch den Projektverbund „Ressourcenschonende Biotechnologie in Bayern – BayBiotech“.

bb/pg

Molecular structures are the building blocks of every organism. But because of their minute size, they are extremely difficult to visualize. A team of Dortmund-based researchers headed by Leif Dehmelt at the Technical University and Yaowen Yu at the Chemical Genomics Center of the Max Planck Society developed a new method to depict the inner workings of a cell. They published their result and their new method entitled “Molecular –Activity Painting” in the renowned journal “Angewandte Chemie“.

Tracing molecular activity

Proteins are criss-crossing the cells for several molecular processes. If theses protein movements could be visualized, it would make it much easier to trace and decipher many of these complex processes. Most difficult to trace and understand have so far been processes occurring close to the cell membrane.

Dortmund-based scientists now managed to devise a new method that is disregards this difficulty. Their new approach of “Molecular- Activity Painting” (MAP) is a new technique that enables the stable trace of signal molecules and their activity close to the cell membrane on a micrometer scale.

Light sensitive molecules are activated by laser-light

In a first step the team of researcher needed to anchor the freely moving parts of the cell membrane. In a second step, specialized light sensitive molecule-systems were introduced into the cells via these anchors. Distinct proteins then bind to these molecule-systems. Subsequently these compounds are activated from the outside by a selective and targeted laser beam – now the “painted” picture is visible.

Depending on the proteins that bind to the molecule-system, distinct molecular processes can be observed. Some proteins even cause muscle-like contractions within the cell, which can now also be visualized. These contracting structures are especially important when it comes to embryogenesis or metastasizing cancerous cells.

The goal of this research project is to track and thereby understand these complex developmental and disease-related processes.

jmr

Obwohl die Technik bereits immer weiter voranschreitet, ist eine präzise Wettervorhersage immer noch schwierig. Viele Forscher setzen auf Klimasimulationsmodelle, doch auch diese müssen mit entsprechenden Daten gefüttert werden und oftmals haben bisherige Ansätze noch erhebliche Defizite. Gerade für die Landwirtschaft ist aber eine möglichst genaue Wettervorhersage von großer Bedeutung – insbesondere der Klimawandel sorgt hier inzwischen vielerorts für große Probleme.

Ein internationales Forscherteam unter deutscher Beteiligung will nun mit einem neuen Land-Atmosphäre Feedback Observatorium (LAFO) für ein besseres Verständnis von Wetter- und Klimaphänomenen sorgen und damit langfristig auch eine Beitrag zur Ernährungssicherung einer wachsenden Weltbevölkerung beitragen. So betont Klimaexperte und LAFO-Leiter Volker Wulfmeyer: „Es ist gesellschaftlich und wirtschaftlich höchst relevant, Dürren oder Starkniederschläge besser vorhersagen zu können und genauere Vorwarnungen zu ermöglichen.“

Modernste Klimaforschung auf neun Quadratkilometern

Hierfür entsteht seit Anfang des Jahres auf dem Heidfeldhof nahe der Universität Hohenheim auf rund neun Quadratkilometern von Agrarflächen, Wald und urbanen Flächen das neue LAFO. Organisatorisch ist die Einrichtung in das Forschungszentrum für Globale Ernährungssicherung und Ökosysteme an der Universität Hohenheim eingebettet. Die Deutschen arbeiten zudem sehr eng mit weiteren Partnern aus Deutschland – etwa dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) oder dem Erdbeobachtungs-Netzwerk TERENO der Helmholtz-Gemeinschaft sowie auf internationaler Ebene zusammen.

Die Wissenschaftler erhoffen sich wichtige Erkenntnisse und ein besseres Verständnis von Wind-, Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsfeldern in den unteren Atmosphärenschichten. Außerdem untersuchen sie den turbulenten Transport von Feuchte und Wärme bis in eine Höhe von etwa zwei Kilometer. Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert die Einrichtung in den ersten vier Jahren mit 800.000 Euro in ihrem Programm zur Stärkung von Forschungsstrukturen an Universitäten.

LAFO wird aus drei Komponenten bestehen

Um die komplexen Vorgänge in der Wetter- und Klimaentwicklung möglichst komplett verfolgen zu können, setzt das LAFO von drei Ebenen gleichzeitig an: Für die Fernerkundung werden sogenannte Lidar-Systeme (Light Detection and Ranging) eingesetzt. Diese können turbulente Wind-, Temperatur- und Feuchtestrukturen in der Atmosphäre gleichzeitig vermessen. Als zweite Säule nutzen die Forscher am LAFO Sensoren, die die Energieflüsse an der Landoberfläche und den Zustand von Boden und Vegetation untersuchen. Mit diesen Messstationen wird der Austausch von Energie, Wasser und Spurengasen zwischen der Landoberfläche und der bodennahen Atmosphäre bestimmt werden. Hinzu kommt ein Bodenfeuchte-Messnetz, das unter anderem dazu dient, den Zusammenhang zwischen der Verdunstung und Bodenfeuchte zu untersuchen. Als dritte Ebene sollen Geräte zur Charakterisierung der Vegetation zum Einsatz kommen.

jmr

Bio-Lebensmittel werden immer beliebter. Ihr Umsatz stieg 2016 in Deutschland um fast ein Zehntel auf 9,5 Mrd. Euro an. Die erst kürzlich auf der weltgrößten Fachmesse für Bio-Produkte BIOFACH vorgestellten Zahlen werden durch die aktuelle Umfrage des Ökobarometers 2017 gestützt. Im Rahmen der vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft  beauftragten und von Marktforschungsinstitut infas durchgeführten Studie wurden insgesamt 1.004  Personen befragt. Etwa ein Viertel gab dabei an, häufig oder sogar ausschließlich Produkte aus dem Ökolandbau zu kaufen. Neben Fragen zur Häufigkeit des Konsums sowie zu Kauforten und Produkten wurde in diesem Jahr schwerpunktmäßig das Interesse an Biogerichten in der sogenannten Gemeinschaftsverpflegung, also Kantinen und Mensas, hinterfragt.  Auch in diesem Bereich zeigt sich ein großes Interesse an gesunder und nachhaltig produzierter Kost.

Preisaufschlag für Biokost angemessen

Bemerkenswert dabei: 96% der Befragten wären bereit für Biogerichte auch mehr zu zahlen. Zwei-Dritter der Außerhaus-Esser würden danach mindestens einen Euro, 14% sogar mehr als zwei Euro Preisaufschlag für angemessen halten. Der Anteil des „Außer-Haus-Verzehrs“ am deutschen Lebensmittelmarkt beträgt derzeit ein Drittel. Den Autoren zufolge wird damit deutlich, wie groß das Potenzial für eine Steigerung des Bioanteils hier noch ist.

The top coat of cars has to fulfil many requirements – it has to be scratch resistant, protect against sunlight and inclement weather, and also has to give the car a glossy appearance. Now, for the first time, a clearcoat containing a bio-based hardener was applied to test bodies of the Audi Q2 under near-series conditions at the Audi plant in Ingolstadt, Germany. A project team consisting of members from Audi, BASF’s Coatings division, and the materials company Covestro achieved this milestone.

The car industry is looking for sustainable solutions

Sustainability with regards to the auto motor industry is no longer limited to bio-fuels or electric cars. In fact, manufacturers and suppliers are actively working towards sustainable productions as well, in order to reduce energy consumption and CO₂ emissions during production.

To that end a clearcoat containing a bio-based hardener has recently been successfully applied to test bodies of the Audi Q2 series in Ingolstadt, Germany. These tests were conducted under near-series and realistic production conditions.

Conserving fossil resources and reducing CO₂ emissions

Markus Mechtel, head of marketing for automotive coatings at Covestro, explains: “Using renewable raw materials in the production of bio-based hardeners helps to conserve fossil resources. At the same time, the biomass, as it grows, captures CO2 in the environment.” In addition, certain process steps are eliminated during the bio-based raw material production for this hardener, thus leading to an additional reduction of CO2 emissions.

Although the clearcoat is not quite ready for wide-scale use in the industry, it is nonetheless an important step toward a sustainable automotive coating process

A pioneering role for Audi

“The use of bio-based raw materials in automotive coatings is still in its infancy,” says Thomas Heusser, Head of Materials and Process Engineering at Audi. “But the application of the new clearcoat on our existing machines fulfilled all our specifications and delivered promising results. With this project Audi takes up a pioneering role in this field in the automotive industry.”

jmr

Es ist wieder soweit: Die heimische Spargelsaison hat begonnen. Bundesweit haben Erntehelfer alle Hände voll zu tun, um für Nachschub an den Verkaufsständen zu sorgen. Denn deutscher Spargel, ob weiß oder grün, ist begehrt. Mit etwa 10 Euro für ein Kilo ist das heimische Gemüse allerdings teurer als die importierte Ware. Der Grund: Noch muss der Spargel mühsam einzeln gestochen werden und die Lohnkosten hierzulande sind höher als im Ausland. Doch eine Lösung für die Ernte von grünem Spargel, der im Vergleich zum weißen Gemüse über der Erde wächst, ist in Sicht.

Im Rahmen des EU-Projektes Green asparagus harvesting robotic system (Garotics) arbeiten deutsche und britische Partner an einen Feldroboter, der die Spargelernte erleichtern soll. An der Entwicklung beteiligt sind unter anderem Forscher vom Centrum für Mechatronik (BCM) der Universität Bremen, der Verpackungsmaschinenhersteller Strauss aus Buxtehude, der britische Landwirtschaftsunternehmen C. Wright & Son sowie die britische Firma Hepcomotion, die im bayerischen Feucht seit 1969 eine Niederlassung zur Entwicklung von Linearführungsystemen und Automatisierungskomponenten betreibt. 

Kamera erkennt reifen Spargel

Gemeinsam haben die Partner nun einen Prototypen für die Spargelernte entwickelt, der sich aktuell im Feldtest befindet. Der Ernteroboter besteht aus einem vierrädrigen Fahrgestell, zwischen dessen Vorderräder ein Kamerasystem integriert ist. Während sich das Gefährt selbstständig vorwärts bewegt, filmt die Kamera die grünen Spargelstangen im Vorbeifahren und erkennt, ob der Spargel für die Ernte reif ist. „Eine der Herausforderungen war es daher, eine Bildverarbeitung zu implementieren, die verschiedene Wachstumsstadien differenzieren kann“, berichtet Sebastian Allers, Konstrukteur bei Strauss. Denn einen Rasenmäher, der alles abmäht, lässt sich bei der Ernte der unterschiedlich schnell wachsenden Spargelstangen nicht einsetzen. Eine Software überträgt die Daten des grünen Gemüses an den Werkzeugkopf weiter, der unter einer Linearführungsschiene montiert ist.

Spargelposition präzise ausloten

Das Linienführungssystem wurde von HepcoMotion entwickel. Ein Wechselstrom-Getriebemotor sorgt dafür, dass zwei von einander unabhängige Werkzeugköpfe jeweils über die Schienen wie die Patrone im Drucker von einer Seite des Fahrzeugs zur anderen Seite sich bewegt und die Position des Spargels auslotet. „Das lässt Antriebskräfte bis 1.225 Newton und Geschwindigkeiten von bis zu zwei Metern pro Sekunde zu, mit speziellen Motoren kann man sogar über fünf Meter pro Sekunde erreichen“, erklärt Mark Völkers, Gebietsleiter Außendienst Norddeutschland bei HepcoMotion.

Greifarm fasst und schneidet Spargel

Die Bewegung kommt zustande, indem ein Zahnriemen den Laufwagen samt Greifarm, der an der Innenseite der Werkzeugköpfe befestigt ist, über die Schiene zieht und damit eine Schwenkbewegung erzeugt. „Die Rollenführung macht es zudem möglich, dass sich der Greifarm relativ schnell senken lässt und durch die Kombination aus linearer Bewegung und Rotation beim Absenken ein geringer Abstand zwischen zwei Stangen Spargel ausreicht“, erklärt Lasse Langstädtler  vom Bremer Institut für Strukturmechanik und Produktionsanlagen (bime) der Universität Bremen. Auf diese Weise garantiert die langsame Bewegung, dass der Greifarm den Spargel langsam abschneidet und unbeschadet einsammelt. Danach fährt der Werkzeugkopf wieder an die Seite und legt den Spargel auf einem Förderband ab.

Prototyp im Feldversuch getestet

Der Prototyp des Spargelernte-Roboters wird derzeit beim britischen Projektpartner C. Wright & Son getestet. „Wir wollen bei diesen Feldtests unter anderem herausfinden, wie lange die Akkus die Maschine mit Energie versorgen können“, erläutert Strauss. Zwar ist der Roboter derzeit kaum schneller als der menschliche Erntehelfer. Bei ausreichender Energie kann er jedoch 24 Stunden ohne Pause auf dem Feld arbeiten.  Solch eine automatisierte Höchstleistung würde nicht nur die Feldarbeit effektivieren, sondern die Preise für heimischen Spargel senken.

bb

Die Förderung setzt sich aus mehreren Phasen zusammen. In einer neunmonatigen Sondierungsphase können die Ideen vertieft ausgearbeitet, ein Entwicklungsplan für die technische Umsetzung erarbeitet oder geeignete Partner mit der erforderlichen wissenschaftlich-technischen Expertise zusammengestellt werden. Bis zu 50.000 Euro stehen für Forschungseinrichtungen bereit, Unternehmen können bis zu 25.000 Euro als Fördermittel erhalten.

In einer ggf. anschließenden zweijährigen Machbarkeitsphase können grundlegende Untersuchungen zur technischen Machbarkeit der Produktvision durchgeführt werden. In der ersten Ausschreibungsrunde waren mehr als 200 Ideen eingereicht worden, aus denen es 32 in die Sondierungsphase geschafft hatten. Im Jahr 2016 hat eine zweite Ausschreibungsrunde stattgefunden.