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While the packaging industry has been moving towards using more renewable materials for quite some time now, the electronic industry has yet to adopt that strategy. The outer layers of coffee machines, computers and other devices are still mostly made of petrol-based plastics. But things could change soon: Researchers at the Application Center HOFZET of the Fraunhofer Institute for Wood Research WKI and the IfBB, the Institute for Bioplastics and Biocomposites at Hannover University of Applied Sciences, are developing the housing material for a computer mouse on the basis of poly-L-lactic acid (PLLA), 83% of which are made from the renewable raw material based on sugar cane.

High demands for new material

The new housing material was locally processed to prototypes via injection moulding. In addition to a high content of renewable raw materials, the new housing had to fulfil a number of other requirements: a high heat distortion resistance was to be ensured, repeated screwing and unscrewing of the housing for assembly and repair should be possible, and also a slight wear of the scroll wheel holder was required. 

To comply with these needs, the researchers at the IfBB and the application center HOFZET continuously adapted the formulation within the prototype development, modified the surface and explored the possibilities for automated industrial production and implemented them on site. The project was lead by the junior researcher group "Systematic identification and practical implementation of synergies in the field of biopolymers, biopolymer fibers and composite materials" at the IfBB, which is funded by the Federal Ministry of Food and Agriculture.

Fair trade for electronics

Driving force of this project was the association Nager IT eV. Similarly to the fair trade movements regarding clothing or food, the Bavarian-based organisation is driving forward the sustainability aspect in the electronic industry. In addition to the sugar cane-based housing material, the scroll wheel is also made of home-grown wood instead of plastic.

Certified new material

The newly developed semi-crystalline PLLA blend has already been certified by the certification body DIN CERTCO of the TÜV Rheinland Group and the DIN Institute.

jmr

Die Buche ist in den deutschen Wäldern auf dem Vormarsch. Mit einem Anteil von 15% ist die Rotbuche der häufigste Laubbaum hierzulande. Doch auch diese Baumart ist steigenden Temperaturen und anhaltender Trockenheit durch den Klimawandel ausgesetzt. Durch die Entschlüsselung des Buchengenoms hoffen die Wissenschaftler nun unter anderem, gezielt stresstolerantere Buchen züchten zu können. Rotbuchen dienen dabei nicht nur der Holzproduktion, sie sind außerdem Lebensraum unzähliger Tiere und Organismen und damit enorm wichtig für ein gesundes Ökosystem Wald. Neben der Identifizierung möglicher Gene, die die Stressresistenz fördern, wollten die Forscher auch herausfinden, ob zwischen den zahlreichen Pilzarten, die in enger Symbiose mit der Buche leben, und dem Baum ein Genaustausch stattgefunden hat.

Ökosystem Buche

Wissenschaftlern des Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum haben das vollständige Genom der Rotbuche entschlüsselt. "Uns ist es gelungen, das vollständige Genom dieses wohl wichtigsten europäischen Waldbaums zu entschlüsseln“, erklärt Marco Thines vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt. „Dabei haben wir insgesamt rund 130.000 Rotbuchen-Gene identifiziert.“ Das Team unter der Leitung von Thines mit Unterstützung der Park-Ranger hat für die genetische Analyse eine Probe aus einer vermutlich rund 300-jährigen Rotbuche des gut 5.700 Hektar großen, nordhessischen Nationalparks Kellerwald-Edersee entnommen. „Wir haben uns für so einen alten Bestandsbaum entschieden, um Einflüsse moderner Forstwirtschaft auf den Baum ausschließen zu können“, erklärt Thine. Das entschlüsselte Genom haben die Senckenberg-Wissenschaftler online für die Fachwelt zugänglich gemacht. 

Buchenzucht für den Klimawandel

Diese Genomsequenz ist ein Grundstein für nachfolgende naturschutzgenetische Untersuchungen und soll es den Forschern mittelfristig ermöglichen, trockenresistente Genotypen zu identifizieren und für die Forstwirtschaft in Anpassung an den Klimawandel zu verwenden. Die Daten zeigen außerdem, dass Pilze die eng mit der Buche in Gemeinschaft leben, ihre Gene nicht mit den Bäumen austauschen.

„Das Buchengenom ist eine wichtige Ressource für zukünftige naturschutzgenetische Untersuchungen, zur Erfassung der genetischen Vielfalt in deutschen Wäldern, aber auch für die Identifizierung der Erbgutbestandteile, die beispielsweise für Trockenresistenz wichtig sind. So können Genotypen identifiziert werden, die als Anpassung an den Klimawandel gepflanzt werden können“, sagt Thines.  

jmr

Beech, or rather beech wood is on the rise in Germany and is even used to manufacture bioplastics. However, similar to other tree species, beech also has to cope with the changing climate, meaning increasing temperatures and prolonged periods of drought. The researchers hope that the complete analysis of the beech genome could enable the targeted breeding of more climate-stress tolerant beech trees.

A whole eco system in one tree

Researchers at the Senckenberg research institute and natural history museum managed to decipher the complete genome of the European Beech. The prevalence of this species is at about 15%, making it the most common foliage tree in Germany. These trees can grow up to 50 metres in height and can be up to 500 years old. Of note, the beech trees are not merely supplies for the wood industry, but are also home to numerous animals and organisms and are thus extremely important for a functioning and healthy eco system. In addition to the possible identification of stress-resistant genes, the researchers were also investigating whether a horizontal gene exchange occurred between the countless fungi living in close symbiosis with the beech trees.

Open source for scientists

“We managed to decipher the complete genome of this arguably most important European foliage tree”, says Marco Thines at the Senckenberg research centre for biodiversity and climate in Frankfurt. “By doing so we identified roughly 130,000 European Beech genes.” The team headed by Thines and supported by local park rangers biopsied a tree that was approximately 300 years old and grew in the midst of the 5,700 hectare of the Kellerwald-Edersee national park in the north of the German Federal State Hesse. “We deliberately chose such an old tree in order to exclude influences of modern forestry on the genome”, explains Thine. The researchers made the complete genome available online for interested experts.

Targeted beech breeding to counter climate change

The newly identified genomic sequence will be the foundation for subsequent conservation efforts and will hopefully enable the researchers to identify drought resistant genotypes, which can be adapted and used for future forestry despite increasing temperatures. Moreover, the results show that no gene transfer occurred between the symbiotic fungi and the beech trees. “The beech genome is an important resource for future conservatory studies, to identify the genetic diversity in forests across Germany, and to identify those genetic components that are for instance responsible for drought resistance. This way we can identify genotypes that can be planted in adaptation to climate change”, says Thines.

jmr

Die Weltbevölkerung wächst, während die Ressourcen schrumpfen. Die bisher vorrangige Ernährungsweise der Industrienationen, bei der die Menschen bis zu 70%  ihres Proteinbedarfs aus tierischen Quellen decken, wird deshalb in naher Zukunft nicht mehr tragbar sein. Proteine sind zwar ein notwendiger Bestandteil unserer Ernährung, können jedoch aus den unterschiedlichsten Quellen gewonnen werden. Neben herkömmlichen Fleisch- und Fischprodukten sowie proteinreichem Gemüse wie der Sojabohne gibt es noch eine weitere exzellente Proteinquelle: Insekten.

Neue Lebensmittelverordnung

Mit Beginn des Jahres 2018 ist die neue Novel-Food-Regulierung der EU in Kraft getreten. Demzufolge können nun in ganz Europa Insekten und aus ihnen hergestellte Produkte als neuartige Lebensmittel in den Handel gebracht werden. Energie- und Nährstoffgehalt sind dabei durchaus vergleichbar zwischen Fisch und Insekten. Die Zulassung und gesundheitliche Bewertung der neuen Lebensmittel übernimmt die European Food Safety Authority (EFSA).

The global population is growing while resources are decreasing. Thus, the hitherto predominant diet of the industrialized nations, where people cover up to 70% of their protein needs from animal sources, will therefore no longer be sustainable in the near future. Although proteins are a necessary part of our diet, they can be obtained from a variety of sources. In addition to conventional meat and fish products as well as protein-rich vegetables such as soybean, there is another excellent protein source: insects.

Novel food regulation in effect

At the beginning of the year 2018, a new EU Novel Food Regulation came into effect. As a result, insects and their products can now be marketed as novel foods across Europe. In fact, energy and nutriental value are quite comparable between fish and insects. The European Food Safety Authority (EFSA) will be responsible for the authorization and health evaluation of the new foods.

Efficient and environmentally friendly

In contrast to pork, cattle or fish, insects are far less complicated when it comes to animal husbandry and rearing: they require considerably fewer resources and produce significantly less greenhouse gases. Instead, they are extremely efficient: insects produce one kilogram of insect mass from two kilograms of feed, while cattle need about 25 kilograms of feed for one kilogram of beef. In addition, and in line with circular economy, organic waste can be used to feed many insects, eliminating the need for expensive feed production.

Recommendation for insect-based food

Although insects are already an integral and established part of their diet for about one-third of the world's population, the thought of eating insects still causes disgust among many people in Europe. There are about 1,900 edible insect species, which are used by about 3,000 ethnic groups in 113 different countries as a protein source. And in fact the Food and Agriculture Organization (FAO) explicitly recommends eating insects in its report "Edible Insect".

Feeding livestock with insects

Moreover, insects not only provide an alternative and good protein source for humans, but can also be used in livestock breeding. Since July 2017, the EU Commission has allowed the use of insect proteins for aquaculture. The molecular and nutritional make up of insect flour as a source of protein is very similar to fishmeal and could thus help to reduce the pressure on natural fish stocks.

Public opinion: room for improvement

In Switzerland, crickets, locusts and mealworms have already been approved as food since May 2017. By now several insect burgers or meatballs from insect meat are on sale in large supermarket chains. There are also quite a few start-ups with insect burgers or swarm protein bars ready to go public in Germany. Although the providers in Switzerland are quite satisfied with the sales of insect products, the acceptance among the buyers there and in Germany still leaves room for improvement. In 2016, the Federal Institute for Risk Assessment (BfR) conducted a representative survey on this topic. The result: According to the survey, the majority of Germans would approve of insects as animal feed, but would not like to eat insects themselves. Only one in ten Germans who have never eaten insects can imagine insects becoming part of their regular diets in the future. And although many have already heard of edible insects, only 10% have ever tried them. Out of all the people asked, 30% said they were willing to taste insects. However, about 60% reject insects as food out of disgust.

jmr

Alle Säugetiere haben eines gemein: sie sind nach der Geburt auf die Versorgung mit Muttermilch angewiesen, da diese wichtige Nährstoffe enthält. Um diese Versorgung zu gewährleisten, sind die Jungen unter gesunden Umständen mit einem Trink- bzw. Saugreflex ausgestattet. Doch ausgerechnet bei der Milchviehrasse Braunvieh fehlt dieser Reflex häufig oder ist stark verringert. Das mindert nicht nur die Überlebenschancen der Jungtiere, sondern auch den wirtschaftlichen Gewinn für die Milchbauern. Jörn Bennewitz erforscht deshalb die Ursachen des gestörten Trinkreflexes.

Anne-Christin Bansleben erforschte in ihrer Doktorarbeit an der Hochschule Anhalt Pflanzeninhaltsstoffe – unter anderem im Rhabarber. 2010 hat sie das Unternehmen „Rhubarb Technology“ gegründet und führt zudem das Ledermode-Label deepmello mit Sitz in Bernburg. Ihr Markenzeichen: Rhabarberleder aus eigener Herstellung, nachhaltig gegerbt mit dem Extrakt der Rhabarberwurzel anstatt mit giftigen Chromsalzen.

Demnach setzt sich der positive Trend der vergangenen Jahre fort. Die Nachfrage nach Bioprodukten nimmt weiterhin zu, immer mehr Produzentinnen und Produzenten wirtschaften biologisch, ausgewertet wurden Zahlen zum Biolandbau aus 178 Ländern.

Das statistische Jahrbuch zum weltweiten Biolandbau wird von FiBL und IFOAM – Organics International gemeinsam herausgegeben. Die Datenerhebung zum Biolandbau weltweit wird vom Schweizer Staatssekretariat für Wirtschaft SECO, dem International Trade Centre (ITC) und der NürnbergMesse unterstützt.

Therefore, the positive trend of recent years continues. The demand for organic products is growing constantly and more and more producers switch to organic agriculture.  Data on organic farming from 178 countries were evaluated.

The statistical yearbook on global organic farming is published jointly by FiBL and IFOAM - Organics International. The data collection on organic farming worldwide is supported by the Swiss State Secretariat for Economic Affairs SECO, the International Trade Center (ITC) and NürnbergMesse.

Das Biosphärenreservat Rhön ist eine vom Menschen geschaffene Kulturlandschaft mit vielen Wiesen und Weiden, aber auch Wildnisgebieten, in denen zahllose Tier- und Pflanzenarten leben – darunter auch viele gefährdete Arten. Allerdings wird diese Artenvielfalt durch die Stauden-Lupine gefährdet, die sich stark ausgebreitet hat. Mehrere Forschungsprojekte der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) befassen sich deshalb mit der Frage, wie das artenreiche Grünlandökosystem erhalten und gleichzeitig die anfallende Lupinen-Biomasse ökologisch sinnvoll genutzt werden kann.

Neue Mahdkonzepte und Verwertungsverfahren

Zu diesem Zweck führt das Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement der Universität Gießen derzeit ein solches DBU-gefördertes Projekt durch, bei dem unterschiedliche Mahdkonzepte getestet werden. Gleichzeitig soll ein Verfahren entwickelt werden, um die anfallende Biomasse zu verwerten. Ganz gezielt wird dafür das Integrierte Festbrennstoff- und Biogasproduktion aus Biomasse (IFFB) –Verfahren getestet, das im Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe der Universität Kassel entwickelt wurde: Bei dem IFFB-Verfahren wird die anfallende Biomasse zunächst siliert. Nach einer Maischung mit warmem Wasser wird das Material dann gepresst. Anschließend werden aus dem Presskuchen Briketts oder Pellets hergestellt, die thermisch verwertet werden. Zudem wird der Presssaft in einer Biogasanlage weiter genutzt.

Anpassung des Verfahrens an Lupinenbiomasse

In dem aktuellen Vorhaben soll nun untersucht werden, unter welchen Rahmenbedingungen dieses Verfahren auch für Biomasse der Stauden-Lupine genutzt werden kann. In einem ersten Schritt muss dafür die Lupinen-Biomasse chemisch charakterisiert und die gewonnenen Brennstoffe hinsichtlich verbrennungsrelevanter Parameter untersucht werden. Anschließend müssen einige Abläufe und Komponenten des IFBB-Verfahrens an die individuellen Biomasseeigenschaften angepasst werden. Und auch das Verbrennungs-, Emissions- und Ascheverhalten der gewonnenen Brennstoffe muss geprüft werden.

IFBB-Verfahren für Lupine geeignet

Erste Ergebnisse zeigen: Die Lupinen-Biomasse ist durchaus geeignet für die Herstellung eines adäquaten Brennstoffs nach dem IFBB-Verfahren, und aktuelle gesetzliche Emissionsgrenzwerte können eingehalten werden. Tatsächlich zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass das IFBB-Verfahren zu einer Erhöhung der Erzeugung erneuerbarer Energien und zu einer Senkung der Klimagasemissionen führen, sowie gleichzeitig einen Beitrag zur Landschaftspflege im Biosphärenreservat Rhön leisten kann. Basierend auf diesen Ergebnissen und den ersten Schätzungen des Biomassepotenzials kann nun die Planung einer Anlage erfolgen, die an eine bereits bestehende landwirtschaftliche Biogasanlage angeschlossen werden soll.

jmr