Aktuelle Veranstaltungen

The government – the Finnish Ministry of Employment and the Economy were key actors – published a bioeconomy strategy in May 2014 (The Finish Bioeconomy Strategy – sustainable growth from bioeconomy). According to this, the bioeconomy is already of enormous economic importance in Finland: it accounts for 16% of the gross domestic product (GDP) and is mainly generated by the following sectors: agriculture, forestry, food and chemistry. Finland focuses primarily on the utilisation of biomass for a wide range of applications.

With the Natural Resource Strategy published in 2009, the Sitra innovation fund, controlled by the Finnish parliament, has presented the bioeconomy as an important foundation for future Finnish prosperity. The abundance of natural resources such as forests represents an important competitive advantage and enables the country to advance the sustainable use of raw materials.

Various activities in the country have promoted a bioeconomy for several years. For example, the Finnish Bioeconomy Cluster, established in 2007, aims to contribute to sustainable bio-based solutions such as wood-based textiles and to bring together the players involved. 40 million euros were already made available in an initial funding program in the period from 2008 to 2013. The Landmarks Program (2010-2014), on the other hand, supports approaches that strengthen local value creation.

Roggen (Secale cereale L.) gehört zu den Süßgräsern und der darin enthaltenen Gruppe der Triticeae, zu der auch der Brotweizen und die Gerste gehören. Unter den Getreidearten besticht der Roggen besonders durch seine Frostfestigkeit und mit seinen hohen Ernteerträgen trotz nährstoffarmer Böden oder Trockenstress. Für die Landwirtschaft besteht daher ein großes Interesse, die besonderen genetischen Eigenschaften des Roggens auch auf Weizen und Gerste zu übertragen. Forscher der Technischen Universität München und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK) haben nun das Roggengenom entschlüsselt. Sie berichten in der Fachzeitschrift „The Plant Journal“.

Wichtige Ressource für genombasierte Züchtungen

Die veröffentlichte Roggensequenz schließt eine Lücke in der Getreideforschung. "Lange Zeit lag keine Sequenz des Roggengenoms vor, während die Genome der verwandten Getreidearten Gerste und Weizen in den vergangenen Jahren entschlüsselt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt wurden“, sagt Eva Bauer, die am Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung der TU München arbeitet und Erstautorin der Studie ist. Die neue Genomsequenz eröffne eine wichtige Ressource für vergleichende Genomanalysen und damit für die genombasierte Präzisionszüchtung verbesserter Getreidesorten. "Das Roggen-Genom ist ein unverzichtbares Werkzeug für die Aufklärung der Biologie und Evolution der wichtigen Triticeae-Arten mittels vergleichenden Genomanalysen“, betont Uwe Scholz, Leiter der Forschergruppe Bioinformatik am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben.

Der Roggen als Vorbild für andere Getreidesorten

Unter allen Vertretern der Süßgräser besitzt der Roggen das größte diploide Genom – also einen doppelten Chromosomensatz. Sein Genom zeichnet sich außerdem durch eine große Anzahl hochrepetitiver Sequenzen aus.

Durch die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützte Genom-Sequenzierung steht der genetische Code des Roggens zukünftig der landwirtschaftlichen Nutzung und Züchtung zur Verfügung. Das genetische Material von Roggen ist bereits in vielen Weizensorten enthalten. Dadurch erhoffen sich die Wissenschaftler die besonders positiven Eigenschaften des Roggens, wie die Frost- und Trockenheitsresistenz, in naher Zukunft durch Präzisionszüchtung auch auf Weizen und Gerste übertragen zu können.

jmr

Die Hälfte des in der gesamten Vegetation der Erde gespeicherten Kohlenstoffs steckt in den Tropenwäldern. Um so schlimmer sind die Auswirkungen der Abholzung der Wälder: jedes Jahr werden so etwa 1.000 Millionen Tonnen Kohlendioxid freigesetzt. Doch oft wird der Wald nur stückweise gerodet und dadurch in kleinere Flächen "fragmentiert". Wie Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und der University of Maryland im Fachjournal „Nature Communications“ berichten, werden durch diese Fragmentierung der Tropenwälder zusätzliche 340 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr freigesetzt. Die Forscher plädieren deshalb dafür, diesen bislang vernachlässigten Effekt in Zukunft in den Berichten des Weltklimarates IPCC zu berücksichtigen.

Ungünstiges Mikroklima am Waldrand vermehrt CO₂ Ausstoß

Das Forscher-Team um Andreas Huth und Rico Fischer vom UFZ untersuchte im Rahmen der Helmholtz-Allianz „Remote Sensing and Earth System Dynamics“, welche Folgen das Zerschneiden der Wälder für den Kohlenstoffkreislauf und das globale Klima hat. „Wir wissen schon länger, dass nicht nur der komplette Verlust von Regenwäldern den Klimawandel verschärfen kann“, erklärt Huth. Denn die bloße Zerschneidung eines größeren Waldgebietes in mehrere kleine verändert bereits die Kohlenstoffbilanz.

Aus früheren Studien ist bekannt, dass am Rande eines Tropenwaldes ungefähr doppelt so viele Bäume pro Jahr absterben wie im Inneren eines ungestörten Tropenwaldes. Das liegt vor allem an dem ungünstigeren Mikroklima am Rand des Waldes, welches bis zu 100 Metern in das Innere der Wälder reicht. Am Waldrand fehlen also nicht nur die Bäume und Pflanzen um anfallendes Treibhausgas zu binden, sondern durch den vermehrten mikrobiellen Abbau abgestorbener Bäume entsteht auch noch zusätzliches Kohlenstoffdioxid.

Die Tropenwälder in 50 Millionen Fragmenten

Um herauszufinden wie stark die Waldrand-Kohlenstoffmenge die gesamte Klimaentwicklung beeinflusst, untersuchten die Forscher zuerst wie viele zusätzliche Tropenwaldränder der Mensch weltweit geschaffen hat. Dafür erstellten sie aus Satellitenbildern Karten, die mit einer hohen Auflösung die Waldbedeckung der gesamten Tropen zeigen. Anschließend entwickelten sie eine Software um die Tropenwaldfragmente auszuzählen und deren Ränder zu vermessen.

Das erstaunliche Ergebnis: mittlerweile liegen 19% aller Tropenwälder der Erde höchstens hundert Meter von einem Waldrand entfernt. Mit anderen Worten - ein Fünftel der Tropenbäume existiert in einem ungünstigen Mikroklima. „Diese starke Fragmentierung geht eindeutig auf das Konto des Menschen“, sagt Rico Fischer. Global gesehen ist der Mensch sogar für 84% der gesamten Tropenwald-Fragmentierung verantwortlich.

Insgesamt zerfallen die Tropenwälder der Erde mittlerweile in etwa 50 Millionen Fragmente mit einer Gesamtlänge der tropischen Waldränder von fast 50 Millionen Kilometer.Diese langen ausgedehnten Waldränder produzieren demnach zusammen etwa ein Drittel des Kohlenstoffdioxides zusätzlich zu dem was durch die Rodung ohnehin freigesetzt wird.
Huth schlussfolgert daraus: „Die Fragmentierung spielt also eine sehr wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Trotzdem wird dieser Effekt in den Berichten des Weltklimarates IPCC bisher gar nicht berücksichtigt“. Die Forscher plädieren dafür das künftig zu ändern. Denn für einen wirksamen Klimaschutz genügt es nicht nur Kahlschläge zu verhindern, auch die Fragmentierung der Wälder muss aufgehalten werden.

jmr

Die fodjan GmbH entstand 2014 aus einem Team von vier Gründern an der HTW Dresden. Der Trend zum Smart Farming in der Landwirtschaft ist ungebrochen - immer mehr Unternehmen entdecken den Markt für sich. Das Dresdner Start-up hat sich hierbei auf das digitale Futtermanagement von Milchkühen spezialisiert. Über eine eigens dafür entwickelte Software wird den Landwirten ein ortsunabhängiges „Smart feeding“ ermöglicht. Dadurch, so das Versprechen von fodjan, lassen sich die Futterkosten reduzieren, die Effizienz des Betriebes steigern und gleichzeitig die Tiergesundheit verbessern.

Amsilk GmbH is the world’s first industrial supplier of synthetic silk biopolymers and aims to make the new uber-material available for use in medical or technical products as well as cosmetics. The Martinsried-based start-up engineered bacteria to produce the spider silk polymer. Those microbes are now producing the coveted proteins in large quantities. Using this white protein powder the bioengineers even manage to produce synthetic fibres. Due to its antibacterial properties, the extremely durable material called “biosteel” is especially useful for high-performance materials. In fact, the sporting goods manufacturer Adidas is already using Amsilk’s high-tech fibres. In November 2016 Adidas and Amsilk presented the world’s first running shoe with a surface material consisting of 100% synthetic, vegan silk biopolymers that is also completely biodegradable.

Introducing the new product on an international stage

At the global cosmetic trade show in-cosmetics Global in London Amsilk and Ocean Pharma GmbH will present another world’s first: the first breathable nail polish made of functional silk biopolymers called “skinicer® OXYPERM”.

Water-repellent yet breathable

Conventional nail polishes seal off the nails from an external oxygen supply. The special formula of the new nail polish however creates a breathable and protective film allowing for water vapour and oxygen permeability. Especially the nail health will benefit from these properties: the oxygen permeability will prevent nail discoloration, while the water permeability will improve the overall wellbeing of the nail.

Silk biopolymers combined with microalgae

These remarkable properties are based on the broad therapeutic spectrum of Ocean Pharma’s patented active extract from microalgae, Spiralin®, which is naturally antibacterial, antiviral and cell regenerative. Moreover, “Skinicer Oxyperm” will not just be highly breathable, but also solvent-free and odourless. Due to its innovative ingredients the nail polish is furthermore hailed as extremely gentle and even suitable for especially sensitive and fragile nails.

jmr

Wiesen und Weiden von Schweden bis Portugal haben eines gemein: sie werden oft zu intensiv bewirtschaftet. Die Artenvielfalt leidet am meisten darunter. Wissenschaftler aus ganz Europa arbeiten jetzt in einem Großprojekt gegen diesen Trend. Unter der Leitung der Universität Hohenheim analysieren sie Graslandböden vom Norden Schwedens bis hin zu den portugiesischen Azoren. Die Ergebnisse sollen die Ökologieforschung voranbringen und Empfehlungen für Politik und Landwirte ermöglichen.

Grasländböden werden mittels Düngung zu Ackerflächen

Die Idylle sattgrüner Wiesen trügt oftmals. Frank Rasche, Agrarökologe an der Universität Hohenheim erklärt: „Je grüner eine Wiese, desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass sie intensiv gedüngt wird. Das führt aber dazu, dass die Artenvielfalt auf und im Boden zurückgeht.“ Gerade die Artenvielfalt – oder Biodiversität – ist aber äußerst wichtig für ein gesundes Ökosystem. Dies gilt besonders für Graslandböden. Doch aus wirtschaftlichen Gründen werden immer mehr Weideflächen für den Ackerbau verwendet, was oftmals den Einsatz von Dünger und Pflanzenschutzmitteln mit sich bringt – mit unabsehbaren Folgen für die pflanzliche und mikrobielle Biodiversität.

Eine vielfältige Aussaat hilft dem Ökosystem

Hier setzt Rasche gemeinsam mit einem internationalen Konsortium an: „Es muss möglich sein, durch die Aussaat möglichst vielfältiger und standortangepasster Pflanzen zu erreichen, dass eine gesunde Wechselwirkung zwischen Pflanzen und Boden stattfindet. So ist der Nährstoffhaushalt ausbalanciert, der Boden ist gesund, Bodenleben und Artenvielfalt werden gefördert, und die Fläche kann weiterhin wirtschaftlich für Viehhaltung genutzt werden – und das am besten ganz ohne chemische Hilfsmittel.“

Bodenproben von Schweden bis zu den Azoren

Als ersten Schritt untersuchen die Forscher dazu was einen gesunden Boden überhaupt ausmacht. Also nehmen sie Bodenproben an Standorten in Schweden, Deutschland, der Schweiz, Portugal und auf den Azoren, die dann unter Berücksichtigung auf die unterschiedlichen Klima- und Bodenbedingungen auf diverse bodenökologische Aspekte hin untersucht werden. Jeder Vorgang wird genauestens dokumentiert und später zu einem Handbuch zusammengestellt. Daran sollen sich künftig Forschungseinrichtungen in ganz Europa orientieren können, um den Stand der Artenvielfalt von Pflanzen und Bodenmikroorganismen in Grasländern beobachten und einschätzen zu können.

Landwirte und die Politik beraten

Seit Februar 2017 läuft das dreijährige Projekt, das die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mit knapp 500.000 Euro fördert. Weitere knapp 1,2 Millionen Euro stammen aus Töpfen von Mittelgebern der jeweiligen Partnerländer. Bei dem Projekt handelt es sich zwar um Grundlagenforschung, doch mit einem ausgesprochen praxisbezogenem Ziel: das neugewonnene Wissen soll künftig der Politik auf nationaler und europäischer Ebene als Entscheidungsgrundlage dienen. Zusätzlich soll das Projekt wirtschaftliche Anreize offenlegen, die Grasländer zu erhalten. Langfristig könnte von den Ergebnissen des Projektes auch die Bioökonomie profitieren, sagt Rasche: „So könnte man zum Beispiel aufgrund unserer Erkenntnisse Saatgutmischungen für Grasländer oder biologische Düngemittel entwickeln und vermarkten, die dem Erhalt nachhaltig bewirtschafteter Grasländer dienlich sind.“

jmr

Ionenkanäle sind Proteine, die wie feine Poren in die Membran von Zellen integriert sind und dort als Molekülschleusen agieren. Beim Kontakt mit verschiedenen Substanzen öffnen oder schließen sich die Ionenkanäle und lassen Ionen passieren. Man kann diese Reaktion sichtbar machen, indem man den Stromfluss durch die Zelle vor und nach der Zugabe des Wirkstoffs misst.

Zahlreiche Medikamente beeinflussen die Porenproteine direkt oder indirekt, was sich wiederum auf die Zellen auswirkt. Verfahren, die die Aktivität von Ionenkanälen exakt vermessen können, sind sehr gefragt in der Pharmaforschung – sowohl in Wissenschaft und Industrie. Genau hier liegt die Spezialität der Nanion Technologies GmbH aus München: Als Hightech-Gerätehersteller hat sich das 2002 von Niels Fertig gegründete Unternehmen auf Messsysteme spezialisiert, mit denen sich die Aktivität von Ionenkanälen in Zellen schnell, automatisiert und im Hochdurchsatz studieren lässt.

Patch-Clamp-Verfahren automatisiert

Die Messinstrumente von Nanion basieren auf der sogenannten Patch-Clamp-Methode. Dem heutigen Nanion-Geschäftsführer Fertig gelang es noch an der Ludwig-Maximilians-Universität München, die einst sehr aufwendige elektrophysiologische Methode zu vereinfachen und in hohem Maße parallel ablaufen zu lassen. Er nutzte dazu Biochips, auf denen sich winzige Sensoren und Verstärkerelektronik befinden. Bringt man auf diese Apparatur Zellen auf, sind in diesen Mikroreaktoren schnelle, automatisierte Untersuchungen von elektrischen Strömen durch die Ionenkanäle der Zellen möglich.

Daraus ging ein automatisiertes Patch-Clamp-System hervor, mit denen man die elektrischen Ströme von acht Zellen gleichzeitig messen kann. Mit diesem System eroberte Nanion ab 2007 den Markt. Im Jahr 2013 wurde es durch das SyncroPatch-384PE-System als wichtigstes Produkt abgelöst. Hierbei handelt sich um eine flexible Roboterplattform, auf der hunderte Mikroreaktoren für Hochdurchsatzanalysen kombiniert sind. Die Plattform der neuesten Generation ermöglicht inzwischen Analysen von Wirkstoffkandidaten mit einem Durchsatz von über 20.000 Substanzen pro Tag.

Pharmawirkstoffe im Hochdurchsatz analysieren

Deshalb sind Technologien wie die von Nanion interessant für Pharmaunternehmen, die Wirkstoffbibliotheken mit Millionen Substanzen nach dem besten Kandidaten für ein neues Medikament durchsuchen wollen. Nanion zählt mittlerweile 80 Mitarbeiter weltweit. In den USA, China und Japan wurden Tochterunternehmen aufgebaut. Zu den Kunden gehören nahezu alle der Top-20-Pharmaunternehmen der Welt. Aber auch akademische Technologiezentren und Service-Einheiten von Universitäten aus allen Teilen der Welt fragen die Roboterplattform nach. Für die Entwicklung des Systems wurden die Forscher von Nanion 2007 und 2014 für den Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert und zählten jeweils zu den Finalisten.

Künstliche Ionenkanäle einzeln vermessen

Gleich zwei durch die Fördermaßnahme „KMU-innovativ“ geförderte Projekte waren für Nanion wegweisend für die Entstehung einer neuen Gerätefamilie, die unter dem Namen „Orbit“ firmiert. Hervorgegangen ist diese und das Start-up Ionera Technologies GmbH, das heute die Consumables für die Geräte herstellt, aus den KMU-innovativ-Projekten „Poly-Ephys“ von 2008 bis 2011 und „SyntHTEphsys“ von 2014 bis 2016 (Förderung: zusammen 750.000 Euro). Anders als bei der Untersuchung von Zellen geht es hier darum, Ionenkanäle in künstlicher Umgebung herzustellen und elektrophysiologisch zu vermessen. Deshalb wurde ein Ionenkanal-Messsystem geschaffen, das mit Lipidmembranen in Reaktionsgefäßen im Labor arbeitet. Ein solches System ist insbesondere als Werkzeug für die akademische Ionenkanal-Forschung interessant, wenn es darum geht, Ionenkanäle künstlich im Labor nachzubauen und ihre Funktion zu studieren.

„Ohne die KMU-innovativ-Förderung hätten wir dieses risikohafte, aber vielversprechende Projekt seinerzeit definitiv nicht angefasst“, sagt Fertig. Seit dem Jahr 2014 ist die erste Generation der handlichen Orbit-Geräte nun auf dem Markt erhältlich und die Verkaufszahlen steigen stetig. Partner und Kunden aus Forschungseinrichtungen weltweit haben bereits auf der Basis der Technologie in renommierten Fachjournalen wie „Science“ und „Nature“ publiziert. Fertig ist überzeugt: „Hier zeigt sich, wie ein Nischenprodukt auf globaler Ebene sehr interessante Marktchancen eröffnen kann.“

Autor: Philipp Graf

Satellitendaten aus dem All eröffnen der Landwirtschaft völlig neue Wege zur Bodenerkundung. Industrie und Forschung haben das Potenzial der Daten erkannt und erste Bündnisse mit der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA geschlossen. Mit dem Start des ESA-Satelliten Sentinel2B Anfang März ist das „Wächter-Quartett“ im All nun komplett. Die im Rahmen des Europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus entwickelten Satelliten, zwei Radarsatelliten und zwei optische Satelliten mit multispektralen Kameras, werden nunmehr regelmäßig alle ein bis drei Tage die Erde umfliegen und noch präziser als bisher die gesamte Oberflächen vermessen und Daten zur Vegetation liefern.

Um die dabei anfallenden Daten für die Landwirtschaft optimal zu nutzen wird das Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen am Julius-Kühn-Institut in Braunschweig ein „Forschungszentrum für landwirtschaftliche Fernerkundung“ etablieren. „Wir fangen gerade erst an, das Potenzial dieser Datenfülle für unsere Fragestellungen zu erschließen und es laufen bereits jetzt schon die Planungen für die nächste Generation der Sentinel-Satelliten ab 2030“, sagt JKI-Forscher und FLF-Koordinator Holger Lilienthal.

Anlaufstelle für Politik und Fachinstitute

Das neue Institut sieht sich dabei als Ansprechpartner für die Politik als auch Anlaufstelle für andere Fachinstitute beim Thema Fernerkundung. „Viele interessante Forschungsergebnisse landen derzeit nach Beendigung eines Projektes in der Schublade, da die dafür zeitlich befristet eingestellten Personen nicht weiter finanziert werden können. Die Übertragung und Anwendung auf größere Regionen oder gar das gesamte Bundesgebiet findet nicht statt“, erklärt Lilienthal die Dringlichkeit es solchen Instituts.

Doppelt so viele mehr Daten als bisher

Sentinel-2B wird dabei mit dem Satelliten Sentinel-2A im Tandem zusammenarbeiten. Nunmehr können schneller und doppelt so viele Daten als bisher über die Erdoberflächenbedeckung geliefert werden. In einem zeitlichen Anstand von 50 Minuten wird das Duo unterschiedliche Details scannen und zu einem Gesamtbild zusammensetzen.

Die Kulturpflanzenforscher vom JKI wollen am neuen Fernerkundungsinstitut aus den Rohdaten der Satelliten nicht nur neue Fragestellungen  zum Thema Nutzpflanzen entwickeln. Auch Kooperationen mit anderen Einrichtungen sind geplant. So sollen Informationen zur Agrarstatistik an DeStatis, zur Agrarmeteorologie an den Deutscher Wetterdienst und zur Agrarökonomie dem Thünen-Institut bereitgestellt werden.

bb

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.