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Der Rückgang der biologischen Vielfalt ist längst offenkundig. Es gibt immer weniger Hummeln, Bienen und Schmetterlinge. Eine Langzeitstudie lieferte kürzlich den Beweis, dass es heute 76% weniger fliegende Insekten gibt als noch 1989. Der soeben gestartete Wettbewerb zum 7. Deutschen Nachhaltigkeitspreis stellt daher das Thema Biodiversität in den Fokus. Gesucht werden zum einen Forschungsprojekte, die praxisnahe Lösungen entwickeln, um den Verlust der Artenvielfalt zu stoppen, aber auch dauerhaft tragfähige Nutzungsstrategien, die zum Erhalt des Ökosystems beitragen.

Rückenwind für öffentliche Debatte zur Biodiversität

"Die Befunde zum Insektensterben haben die Biodiversität auch öffentlich zum Thema gemacht. Ich hoffe, der Preis trägt dazu bei, dass die Öffentlichkeit darüber weiter diskutiert. Forschung und Aktionen zum Artenschutz können dadurch den erforderlichen Rückenwind erhalten", sagt Georg Schütte, Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung. Mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung werden bereits seit 2008 Spitzenleistungen der Nachhaltigkeit in Wirtschaft, Kommunen und Forschung geehrt, die sich mit kreativen Lösungen den Herausforderungen der Zukunft stellen. Im Vorjahr wurden Forschungsprojekte ausgezeichnet, die sich für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser engagieren.

Wettbewerb für Grüne Start-ups

Die Auszeichnung für nachhaltiges Engagement wird in den Kategorien Unternehmen, Kommunen, Bauen, Forschung und Produkte verliehen. Zugleich werden mit den „Next Economy Award“ zum vierten Mal Start-ups für ihre grünen Ideen geehrt. Beteiligen können sich sowohl einzelne Forscher aber auch Gruppen aus deutschen Forschungseinrichtungen, Hochschulen sowie Unternehmen.

Bewerbungsfrist endet im Mai

Die Bewerbungsfrist für die siebente Runde endet am 14. Mai 2018. Die Auszeichnung wird von der Stiftung Deutscher Nachhaltigkeitspreis in Zusammenarbeit mit der Bundesregierung, kommunalen Spitzenverbänden, Wirtschaftsvereinigungen vergeben und am 7. Dezember 2018 anlässlich des Deutschen Nachhaltigkeitstages in Düsseldorf verliehen.

Mit dem Forschungsneubau will das Land Baden- Württemberg die Zusammenarbeit zwischen biowissenschaftlicher und biomedizinischer Grundlagenforschung unterstützen. Landeswissenschaftsministerin Theresia Bauer unterzeichnete Anfang März in Heidelberg eine Absichtserklärung über Fördergelder in Höhe von 25 Mio. Euro: „Wir verstärken damit unsere Bemühungen, hier ein international wahrnehmbares Kraftzentrum der Lebenswissenschaften zu schaffen – ein Bereich mit enormem Zukunfts- und Wachstumspotenzial.” Zu den weiteren Unterzeichnern gehören der Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, Martin Stratmann, sowie der Rektor der Universität Heidelberg, Bernhard Eitel.

Startschuss für zweiten Innovationscampus

Mit dem Geld wird ein Neubau finanziert, der als „Forschungsbrücke” zwischen der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg und dem ebenfalls in der Neckarstadt ansässigen Max-Planck-Institut für medizinische Forschung (MPI-MF) fungieren soll. Das neue Gebäude soll Teil eines lebenswissenschaftlichen Innovationscampus namens „Heidelberg 4 Life“ werden, der in unmittelbarer Nachbarschaft zum Max-Planck-Institut errichtet werden wird. Für die Landespolitik ist das der Startschuss für den zweiten großen Innovationscampus in Baden-Württemberg – nach dem „Cyber Valley” zwischen Stuttgart und Tübingen zu selbstlernenden intelligenten Systemen.

Nobelpreisträger Stefan Hell liefert Campuskonzept

Innerhalb von Heidelberg 4 Life sollen zukünftig internationale Forschergruppen gemeinsam an biowissenschaftlichen und biomedizinischen Grundlagenfragen arbeiten. Das Konzept basiert auf den Ideen von Nobelpreisträger Stefan Hell: Durch den von ihm erreichten technologischen Vorsprung in der optischen Nanoskopie sollen auf dem Innovationscampus umwälzende Entdeckungen und Entwicklungen möglich werden. Hell leitet die Abteilung optische Nanoskopie.

Forschung an Super-Mikroskopen

Neben dem universitären Neubau soll im Neuenheimer Feld noch ein weiteres Gebäude errichtet werden: ein Erweiterungsbau für das Max-Planck-Institut. In diesem Gebäude werden die Forscher um Hell weiter an neuartigen Supermikroskopen forschen. Dieses Forschungsnetzwerk heißt „Biologie auf der Nanoskala“. Laut Rhein-Neckar-Zeitung stellt die Max-Planck-Gesellschaft dafür 50 Mio. Euro zur Verfügung. Das Ziel des neuen Forschungsnetzwerkes: molekulare Systeme in den Lebenswissenschaften durch die Integration von Physik, Chemie, Molekularbiologie und Genomforschung zu untersuchen. So sollen Voraussetzungen geschaffen werden, um Lebensprozesse auf der Nano-Ebene einzelner Zellen und ihrer Moleküle besser zu zu verstehen und die Ursachen von Krankheiten aufzuklären.

ml/bb

Lignineinlagerungen in der Zellwand geben Pflanzen den notwendigen Halt. Im Vergleich zu diesen verholzten Arten besitzen viele Gewächse dieses Stützskelett nicht. Forscher am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln haben untersucht, was diesen nicht verholzten Pflanzen Halt verschafft. Danach ist es eine spezielle Form der Epidermiszellen, die diese nicht verholzten Pflanzen widerstandsfähig macht. Diese Oberflächenzellen gleichen demnach Puzzleteilen, die mit Aus- und Einbuchtungen exakt ineinandergreifen, wie die Wissenschaftler im Fachjournal „eLife“ berichten.

„Durch ihre unregelmäßige Form können die Oberflächenzellen die mechanische Beanspruchung durch den Turgordruck deutlich verringern. Zellen, die wie Puzzleteile geformt sind, können dem Turgordruck mit einer dünneren Zellwand widerstehen. Eine Pflanze kann dadurch überlebenswichtige Ressourcen sparen“, erklärt Richard Smith vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung", erklärt Richard Smith vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung.

Zellinnendruck größer als in Autoreifen

Denn die Pflanzenteile stehen heftig unter Druck. Da in der Flüssigkeit im Zellinnern mehr Stoffe gelöst sind als in der Umgebung, strömt von außen Wasser in die Zelle und erzeugt den sogenannten Turgordruck. Dabei entstehen Kräfte die mit über 20 bar größer sind als der Druck in einem Autoreifen. Die puzzelartigen Epidermiszellen verhindert also, dass der innere Druck des Zellsafts auf die Zellwand die Pflanze bei Unwettern einknicken lässt oder zum Platzen bringt.

In der Industrie wie auch im Alltag fallen täglich riesige Mengen an kohlenstoffreichen Restströmen an. Das in ihnen schlummernde Potenzial wird bislang kaum stofflich genutzt. Dabei sind Reststoffe wie Haushalts- und Gewerbeabfälle, Klärschlämme oder industrielle Abwässer vielversprechende Quellen für die Herstellung biobasierter Grundstoffe für die chemische Industrie. Zu diesen kohlenstoffreichen Abfällen gehört auch Altfett, das in Restaurants und Imbissbuden in großen Mengen anfällt. Das Frittenfett biotechnologisch so zu veredeln, dass daraus neue hochwertige Schmierstoffe entstehen, war Ziel eines Teilprojektes im Rahmen der strategischen Allianz „Zero Carbon Footprint“ (ZeroCarbFP).

Hochwertige Produkte aus Abfallströmen

Die Allianz bringt ein Dutzend Partner aus verschiedenen Industriezweigen und akademischer Forschung zusammen. Der seit 2012 existierende Verbund forscht dabei über neun Jahre mit einem Budget von bis zu 48 Mio. Euro, die Hälfte steuert das BMBF im Rahmen der „Innovationsinitiative industrielle Biotechnologie“ bei. Die Allianz, die in der ersten Phase von der Emschergenossenschaft koordiniert wurde, stellt aus den kohlenstoffreichen Abfallströmen mithilfe von Mikroorganismen und Enzymen hochwertige Produkte her. Zu der erforschten Produktpalette zählen beispielsweise Enteisungs- und Kühlmittel, Öle und Basischemikalien für die Kunststoffindustrie und Hochleistungsadditive für Schmierstoffe. Das Teilprojekt „Schmierstoffadditive aus kohlenstoffreichen Abfallströmen“ wurde in den Jahren 2013 bis 2016 vom BMBF mit knapp 722.000 Euro gefördert.

Fette und Öle im Altfett nutzen

„Zunächst mussten wir entscheiden, aus welchen Abfallströmen geeignete Grundstoffe gewonnen werden können. Wir sind da auf Altspeisefett gekommen, da diese Abfallströme weitgehend noch die natürlichen Fette und Öle enthalten, aus denen sie hergestellt wurden“, erklärt Rolf Luther vom Mannheimer Schmierstoffunternehmen Fuchs Schmierstoffe GmbH. In dem Zwingenberger Biotechnologie-Unternehmen BRAIN AG fand der Schmierstoff-Spezialist einen Partner, um auf sanfte Weise die im Frittenfett enthaltenen Substanzen zu selektieren und zu veredeln.

Mit Enzymen Fettsäureketten modifizieren

„Wir haben nach natürlichen Enzymen gesucht und wollten damit Fettsäureketten modifizieren. Deshalb haben wir zunächst geschaut, welche Moleküle im Altfett besonders geeignet sind und haben daraus Zielmoleküle abgeleitet“, erläutert Luther. In einem ersten Schritt wurden dafür die Fettmoleküle aufgespalten und diese im zweiten Schritt mithilfe von Mikroorganismen aus der Sammlung von BRAIN enzymatisch modifiziert.

Dem Rost entgegenwirken

Der braune Belag entsteht, wenn Eisen oxidiert. Rost ist nicht nur unschön, er richtet auch Schaden an, da er das Metall immer weiter zersetzt. Herkömmliche Rostlöser enthalten Säuren als wirksamen Bestandteil, meist Phosphor- oder Salzsäure. Diese kehren den Prozess um und beenden die Rostbildung. Säuren jedoch sind gefährlich in der Handhabung und belasten die Umwelt.

„Eisenträger“ als nachhaltige Alternative

Das brachte Wissenschaftler an der Hochschule Mannheim bereits in den 1990er Jahren dazu, über biologische Alternativen nachzudenken. Sie stießen auf die sogenannten Siderophore (gr. Eisenträger). Das sind eisenbindende Substanzen, die u. a. von Mikroorganismen gebildet und ausgeschieden werden. Versuche, die „Eisenträger“ zur Metallentrostung einzusetzen, verliefen erfolgreich. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit der Firma ASA Spezialenzyme konnte ein Bakterienstamm entwickelt werden, der Siderophore in hoher Ausbeute produziert.

Siderophore sind komplett biologisch abbaubar. Außerdem binden sie die Eisenionen der Rostschicht selektiv und greifen nicht das darunter befindliche Eisen an.

Marktreife

In den Folgejahren konnte ASA Spezialenzyme ein Gel entwickeln, das heute über die Firma Adolf Würth GmbH & Co. KG weltweit vertrieben wird. ASA Spezialenzyme bietet zudem ein Tauchbad mit Siderophoren an.

Counteracting rust

The brown coating is formed when iron oxidizes. Rust is not only unattractive, it also causes damage because it continues to decompose the metal. Conventional rust solvents contain acids as an effective component, usually phosphoric or hydrochloric acid. These reverse the process and stop the formation of rust. Acids, however, are dangerous to handle and pollute the environment.

"Iron carriers" as a sustainable alternative

This led scientists at the Mannheim University of Applied Sciences to think about biological alternatives back in the 1990s. They came across the so-called siderophores (large iron carriers). These are iron-binding substances that are formed and excreted by microorganisms, among others. Attempts to use the "iron carriers" for metal derusting were successful. In a joint research project with the company ASA Spezialenzyme, it was possible to develop a bacterial strain that produces siderophores in high yields.

Siderophores are completely biodegradable. In addition, they selectively bind the iron ions of the rust layer and do not attack the underlying iron.

Ready for the market

In the following years, ASA Spezialenzyme was able to develop a gel which is today distributed worldwide by Adolf Würth GmbH & Co. KG is distributed worldwide. ASA Spezialenzyme also offers an immersion bath with siderophores.

Insekten sind bekannterweise natürliche landwirtschaftliche Helfer und für den Fortbestand diverser Pflanzen überlebenswichtig. Vor allem bei Kulturfrüchten wie Erdbeeren, Äpfel oder Raps sorgen die fliegenden Bestäuber für deutlich bessere Erträge. Dass Biene, Hummel und Co. auch den Fruchtgeschmack beeinflussen, zeigt eine aktuelle Studie von Forschern der Universität Göttingen. Ein interdisziplinäres Forscherteam hat darin erstmals untersucht, welchen Einfluss die Insektenbestäubung auf die hormonellen Prozesse der Pflanze während der Fruchtentwicklung und damit auch auf die Fruchtqualität und Vermarktung hat.

Bestäubungsvarianten im Vergleich

Dafür hat das Göttinger Team verschiedene Bestäubungsvarianten an Erdbeeren getestet. Neben der Bestäubung durch Insekten wurde die sogenannte Selbstbestäubung durch Blütenpollen, die Handbestäubung durch den Menschen usowie die offene Bestäubung untersucht, bei der die Pollenübertragung entweder durch Insekten und in geringeren Anteilen auch durch den Wind erfolgt.

Früchte aus Insektenbestäubung punkten bei Ertrag und Qualität

Wie die Forscher im Fachjournal „Agriculture, Ecosystems & Environment“ berichten, waren Ertrag und Fruchtgemack der Erdbeeren bei den insektenbestäubten Sorten die klaren Sieger. Ihre Früchte waren nicht nur wohlgeformt, schwer und großer. Sie wiesen somit auch einen um 92% gesteigerten Handelswert auf, wie es in der Studie heißt. Bei der Selbstbestäubung hingegen waren die Erdbeeren nicht nur wesentlich kleiner und leichter, sondern zu 90% auch deformiert, was ihren Handelswert deutlich minderte. Früchte aus Hand- und offene Bestäubung wiesen zur Insektenbestäubung jedoch kaum Unterschied auf. „Insekten- und Handbestäubung führte zudem, wie anhand des Zucker-Säure-Verhältnisses nachgewiesen wurde, zu einem sortenspezifischeren Verhältnis von Geschmackskomponenten in der Frucht“, sagt Inga Smit, Co-Autorin.

Mehr Phytohormone sorgen für besseren Geschmack

Dass die von Insekten und Hand bestäubten Erdbeeren eine deutlich bessere Fruchtqualität besaßen, führen die Forscher auf einen verbesserten und gleichmäßigeren Bestäubungserfolg zurück. Dieser deutlich bessere Fruchtansatz zeigte sich durch eine erhöhte Produktion des Phytohormons Indol-3-Essigsäure. Dieses Hormon ist maßgeblich für die Fruchtentwicklung der Erdbeere und vieler anderer Früchte verantwortlich. „Die natürliche Bestäubungsleistung in unseren Agrarökosystemen – welche insbesondere durch Insekten erbracht wird –, ist daher essentiell, um Ernte- und Qualitätsverluste zu verhindern und der global steigenden Lebensmittelnachfrage gerecht werden zu können“, betont Eder rstautor der Studie, Alexander Wietzke. Mit der Studie machen die Göttinger Forscher erstmals deutlich, welchen besonderen Einfluss die natürliche Bestäubung der Insekten auf die sogenannten phytohormonellen Prozesse der Frucht, also deren Geschmacksausprägung hat.

Jährlich sterben weltweit 1,6 Millionen Menschen an Infektionen mit dem Bakterium Streptococcus pneumoniae – besser bekannt als Pneumokokken –, darunter auch 5000 Deutsche. Zwar gibt es Impfstoffe gegen den Erreger, doch gegen eine besonders wichtige der rund 90 bekannten Varianten, den sogenannten Serotyp 1, sind sie weitgehend wirkungslos. Ein Forscherteam von Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Freier Universität Berlin und der Charité hat die Ursache dafür entschlüsselt und einen potenziellen Impfstoff entwickelt, der diesen Serotyp effektiv bekämpft. Im Fachjournal „ACS Central Science“ stellen die Wissenschaftler ihre Erkenntnisse vor.

Tarnkappe aus Zuckermolekülen

Pneumokokken umhüllen sich mit einem Mantel aus speziellen Zuckermolekülen, um ihre Oberflächenstruktur so zu tarnen, dass das Immunsystem sie nicht erkennen kann. Diese Hülle ist individuell für jede der rund 90 Serotypen. Impfstoffe gegen Pneumokokken zielen deshalb darauf ab, an Zuckerstrukturen, die möglichst viele Serotypen gemein haben, ein Eiweißmolekül anzuheften, auf das Antikörper reagieren. So verbindet das Immunsystem auch die jeweilige Zuckerstruktur mit einem Fremdkörper. In der Folge funktioniert die Tarnung der Pneumokokken nicht mehr, denn die Zucker in deren Hüllen setzen die Immunabwehr in Gang.

Die Forscher vermuteten, dass ein bestimmter Aminozucker bei der Erkennung von Serotyp 1 eine zentrale Rolle spielt: 2-Acetamido-4-Amino-2,4,6-Trideoxy-d-Galaktose oder kurz AAT. Wenn bei der Impfstoffherstellung das Eiweißmolekül an die aus den Bakterien isolierten Zuckermoleküle bindet, beeinflusst diese Reaktion allerdings die Struktur der Zucker geringfügig. Etablierte Impfstoffe scheinen beim Anheften des Erkennungseiweißes ausgerechnet AAT zu verändern. Das Immunsystem wird dann auf den veränderten Zucker trainiert und erkennt das unveränderte Original in Pneumokokken vom Serotyp 1 nicht – die Immunantwort bleibt aus.

Synthetische Zucker wirken maßgeschneidert

Die Forscher nutzten daher für ihren Impfstoffkandidaten chemisch erzeugte Zucker, bei denen sich die AAT-Moleküle während der Impfstoffherstellung nicht verändern. „Bei der Verarbeitung isolierter Zucker kann es schnell passieren, dass ein wichtiger Baustein wie AAT verändert wird. Synthetische Zucker lassen sich hingegen bis ins Detail planen und entsprechend aufbauen, so dass das nicht passiert“, erläutert Benjamin Schumann, ehemaliger Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung und Erstautor der Studie.

Im Tierversuch bisherigen Impfstoffen überlegen

Im Tierversuch an Kaninchen hat sich der Ansatz bereits am Markt erhältlichen Impfstoffen überlegen gezeigt. Nun wollen die Forscher aus Potsdam und Berlin den Impfstoff so weiterentwickeln, dass sie ihn in klinischen Studien an Menschen testen können. „Der synthetische Zuckerimpfstoff gegen Pneumokokken ist sehr vielversprechend und wird derzeit in Kombination mit zugelassenen Impfstoffen erprobt“, sagt Peter Seeberger, Direktor des Max-Planck-Instituts. Er sei überzeugt, dass diese neue Generation von Zuckerimpfstoffen schon in wenigen Jahren Menschen vor gefährlichen Erregern schützen werde.

Every year, 1.6 million people worldwide die from infections with the bacterium Streptococcus. Although there are vaccines against the pathogen, they are largely ineffective against one of the approximately 90 known variants, the so-called serotype 1, which is widespread in sub-Saharan Africa and causes many cases of meningitis there. Researchers from the Max Planck Institute of Colloids and Interfaces in Potsdam, the Freie Universität Berlin and the Charité-Universitätsmedizin Berlin have now developed a synthetic carbohydrate vaccine against serotype 1 pneumococci, which has already proven to be effective protection against ST1 pneumoccocal infections in rabbits. The scientists have now presented their findings in the journal "ACS Central Science".

Hiding amongst the molecules

Pneumococci cover themselves with a mantle of sugar molecules in order to camouflage their surface structure in such a way that the immune system cannot recognise them. Each one of the approximately 90 serotypes has its own individual way to cover themselves. Because of this, vaccines against pneumococcus aim to attach a protein molecule to sugar structures that are commonly utilized by as many serotypes as possible. The immune system then reacts to the protein molecule and realizes the sugar structure as a foreign body. As a result, the camouflage of the pneumococci no longer works.

Tailor-made synthetic sugars

The researchers suspected that a certain amino sugar plays a central role in the detection of serotype 1: 2-acetamido-4-amino-2,4,6-trideoxy-d-galactose or AAT for short. However, if the protein molecule binds to the sugar molecules isolated from the bacteria during vaccine production, this reaction has a slight effect on the structure of the sugars. Established vaccines seem to change AAT of all things when the detection protein attaches.

To combat this, researchers used chemically produced sugars for their vaccine candidate, in which the AAT molecules do not change during vaccine production. "During the processing of isolated carbohydrates it is easy for an important building block like AAT to be altered. As opposed to this, synthetic carbohydrates can be planned down to the last detail and developed accordingly so that nothing goes wrong,” says Benjamin Schumann, a former researcher at the Max Planck Institute of Colloids and Interfaces and first author of the study.

Superior to previous vaccines in animal experiments

In animal experiments on rabbits, the approach has proved superior to vaccines already available on the market. Now the researchers from Potsdam and Berlin want to further develop the vaccine so that they can test it in clinical studies on humans. "The synthetic sugar vaccine against pneumococcus is very promising and is currently being tested in combination with approved vaccines," said Peter Seeberger, Director of the Max Planck Institute. He is convinced that this new generation of sugar vaccines will protect people from dangerous pathogens within a few years

siw/bl

In der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie „Perspektiven für Deutschland“ hat die Bundesregierung bereits 2002 thematisiert, dass für eine nachhaltige Entwicklung Ökologie und Ökonomie in einem ausgewogenen Verhältnis stehen müssen. Seither ist der Weg hin zu einer biobasierten Wirtschaft auch holprig verlaufen und die Wirkungen keinesfalls unumstritten. Die Tank-Teller-Debatte, die mit der Erzeugung neuer Biokraftstoffe aufkam, ist ein Beispiel dafür, wie bioökonomische Prozesse Konflikte hervorrufen, aber auch zu nachhaltigen Lösungen führen können. „Man kann aus den Misserfolgen lernen. Das Spannende ist dann herauszufinden, unter welchen politischen Bedingungen sich nachhaltige Lösungen verwirklichen lassen“, sagt Michael Böcher.

Nachhaltigkeitspolitik analysieren

Der aus Hessen stammende Politologe hat es sich zur Aufgabe gemacht, Prozesse der Nachhaltigkeitspolitik zu analysieren und Optionen zu identifizieren, wie Konflikte zwischen Ökonomie und Ökologie dabei vermieden werden können. Seit November 2016 leitet er den Lehrstuhl für Politikwissenschaft mit dem Schwerpunkt Nachhaltige Entwicklung an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Dafür pendelt der zweifache Familienvater regelmäßig zwischen seinem Heimatort Lahnau und der sachsen-anhaltinischen Landeshauptstadt hin und her. „Ich sehe es als meine Aufgabe an, unvoreingenommen politische Prozesse der Nachhaltigkeit wissenschaftlich zu untersuchen. Ich will besonders deutlich machen, dass Nachhaltigkeit sich nicht von sich aus verwirklicht. Sie ist ein gesellschaftlich umstrittenes Thema, das durch politische Entscheidungen geprägt wird“, sagt Böcher.

Politische Instrumente schaffen

Seine jahrelangen Erfahrungen auf dem Feld der Umweltpolitikforschung haben Böcher eines gelehrt: Die Politik muss wirksame Instrumente schaffen, damit Nachhaltigkeit zum Erfolg wird. Seit Beendigung seines Studiums der Politikwissenschaft in Marburg von 1991 bis 1997 arbeitet er auch als Politikberater. Sein Studium war dafür ausschlaggebend, dass er sich schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Umweltpolitikforschung engagiert, sowohl auf nationaler als auch internationaler Ebene. An der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Universität Göttingen, wo er 2008 promovierte, war er bis 2015 als Wissenschaftler tätig. Anschließend zog es ihn für etwas mehr als ein Jahr an die Fernuniversität in Hagen, bis er 2016 den Ruf auf eine Professur an die Universität Magdeburg erhielt.

Berater für die Politik

Über all die Jahre ist Böcher seiner Beratertätigkeit treu geblieben. Bis heute berät er Behörden wie das Umweltbundesamt in Dessau-Roßlau und Institutionen wie das Österreichische Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung in Wien. Sein erster Beratungsauftrag als frisch gebackener Politologe kam damals vom Bundesamt für Naturschutz in Bonn. Er sollte untersuchten, warum der erste Anlauf zur Entwicklung einer deutschen Nachhaltigkeitsstrategie in den 1990er Jahren nur wenig Erfolg hatte . Die Gründe, so erinnert sich Böcher, waren damals vielfältig: „Beim Naturschutz ist es daran gescheitert, dass sich die Akteure nicht auf gemeinsame Nachhaltigkeitsziele einigen konnten, die Landwirtschaft nur wenige Kompromisse eingehen wollte und das Bundesumweltministerium damals den Prozess nur sehr schwach steuerte. Meines Erachtens war das damals reine politische Symbolik.“

Veränderung in kleinen Schritten

Als Professor und wissenschaftlicher Politikberater sind politische Fehler der Vergangenheit für Böcher wichtige Anhaltspunkte für seine weitere Arbeit. Dabei bleibt er Realist und weiß, dass sein Einfluss auf politische Entscheidungen, wie er sagt, „eher gering ist und Veränderungen in der häufig auf kurzfristigen machtpolitischen Erwägungen basierenden Politik, wenn überhaupt, nur in kleinen Schritten vorangehen“. Böcher sieht seine Aufgabe darin, den Auftraggebern bestimmte Optionen aufzuzeigen, die aus wissenschaftlicher Sicht möglich sind. Dass seine Vorschläge mitunter auch ins Leere laufen, kann den Politologen nicht entmutigen.

Das will Böcher als Leiter des Lehrstuhls für Politikwissenschaft mit Schwerpunkt Nachhaltige Entwicklung auch weitertragen. „Die Studierenden sollen solide, wissenschaftlich basierte Erkenntnisse gewinnen, wie Politik mit Nachhaltigkeit umgeht, welche Akteure und Institutionen welchen Einfluss ausüben, wie die Politik in dem Bereich funktioniert und was die Ansatzpunkte für die Wissenschaft sind, um die Politik in diesem Feld beraten zu können“.

Verbundprojekt nimmt aktuelle Bioökonomie-Politik ins Visier

Im Rahmen des aktuell laufenden Verbundprojektes „Politische Prozesse der Bioökonomie zwischen Ökonomie und Ökologie – „Bio-Ökopoli“, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird, nimmt Böcher mit Partnern der Fernuniversität Hagen die Nachhaltigkeitspolitik der Bundesregierung derzeit hinsichtlich des Themas Bioökonomie unter die Lupe. Dabei geht es aber nicht nur um regionale und nationale Entwicklungen, sondern auch um die Frage, wie europaweit bioökonomische Prozesse politisch gesteuert werden können, damit Konflikte zwischen Wirtschaft und Ökologie politisch entschärft oder gelöst werden.

Handlungsoptionen erarbeiten

Der Fokus liegt dabei auf den Bereichen Biokunststoffe, Biotreibstoffe und Bioenergie. „Wir wollen herausfinden, ob die propagierten Versprechungen der Bioökonomie, Produkte mit nachwachsenden Rohstoffen zu ersetzen, politisch zu Konflikten führen und abschätzen, zu welchen ökologischen Wirkungen diese neuen Lösungen führen können“, erläutert der Politologe. Im Ergebnis will das Team Mechanismen politischer Prozesse identifizieren und Handlungsoptionen für die Bioökonomiepolitik formulieren.

Aus schlechten Erfahrungen lernen

Ob die Handlungsempfehlungen des Bio-Ökopoli-Teams bei der Politik auf offene Ohren stoßen werden, wird die Zukunft zeigen. Was die Nachhaltigkeitspolitik generell angeht, bleibt Böcher Optimist: „Wenn es auf internationaler Ebene stockt, müsse man auf regionaler Ebene aktiv werden. Viele empirische Beispiele zeigen, dass solche „polyzentrischen Lösungen“ durchaus einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten können.“ Doch, so Böcher, entstehen diese nicht selten erst aus der Not heraus. „Meist lernen wir aus schlechten Erfahrungen. Erst wenn man mit den konkreten Auswirkungen des eigenen Handelns konfrontiert wird wie etwa bei Hochwasserereignissen oder jetzt beim Bienensterben, passt man sich an, weil da bestimmte Punkte der Wahrnehmung von ökologischen Wirkungen überschritten sind“.

Autorin: Beatrix Boldt

Iceland takes the leading role in the "Nordic Bioeconomy Initiative". A strategic paper entitled "Future Opportunities for Bioeconomy in the Western Nordic Countries" has already been drawn up and was published in 2014. In 2015, a "Nordic Bioeconomy Panel" was set up. The goal: the development of a "Nordic bioeconomy strategy". The main areas of focus are biotechnology and the blue bioeconomy – the aim of which is to tap and exploit marine bioresources.

Mit der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 hat die Bundesregierung vor acht Jahren den Grundstein für eine breite Förderung von Innovationen auf dem Feld der Bioökonomie gelegt. Seither gilt Deutschland beim Aufbau einer biobasierten Wirtschaft als Vorreiter. Es ist eine lebendige Bioökonomie-Landschaft entstanden. Doch wie nachhaltig ist diese Entwicklung - auch vor dem Hintergrund, dass die erste Phase der Forschungsstrategie im vergangenen Jahr ausgelaufen ist?

Der Bioökonomierat, seit 2012 ein unabhängiges Expertengremium für die Bundesregierung, ruft das neue Kabinett nun mit einem Positionspapier zum entschiedenen Handeln auf. „Es gilt jetzt, in einer Überarbeitung der Strategie aktuelle Entwicklungen aufzugreifen und zu gestalten. Andernfalls droht Deutschland seine Spitzenposition in der Bioökonomie zu verlieren", so Christine Lang, die Ko-Vorsitzende des deutschen Bioökonomierates.

Agenda für Innovationen in der Bioökonomie gefordert

Im aktuellen Positionspapier appelliert der Rat daher an die neue Bundesregierung, die Förderung von Bioökonomie-Innovationen weiter voranzutreiben. Dabei sind Innovationen für eine biobasierte Wirtschaft dem Rat zufolge als ressortübergreifende Kernaufgabe zu behandeln. In Anlehnung an eine Passage im Koalitionsvertrag der aktuellen Regierung, in der die Erarbeitung einer ressortübergreifenden Agenda „Von der Biologie zur Innovation“ in Aussicht gestellt wird, macht sich der Bioökonomierat für eine neue „Agenda für Innovationen aus der Bioökonomie“ stark.

Der Ko-Ratsvorsitzende, Joachim von Braun, unterstreicht die Bedeutung von biobasierten Innovationen: „Bioökonomie-Innovationen schützen Umwelt, Klima und Ressourcen. Mit verbesserten Produkten und Produktionsmethoden tragen sie zu Wertschöpfung und attraktiven Jobs bei und erhöhen die Lebensqualität der Bevölkerung“.

Neue Strategie mit 3 Milliarden Euro ausstatten

Der Bioökonomierat empfiehlt unter anderem, eine überarbeitete Nationale Forschungsstrategie mit mindestens 3 Mrd. Euro für die kommenden sechs Jahre auszustatten. Gleichzeitig gelte es, neue Formate in der Innovationspolitik zu wagen und Kooperationen zu fördern. Auch sollte die Bioökonomie dem Positionspapier zufolge künftig stärker mit Digitalisierung verknüpft sein, die Ausbildung in den Naturwissenschaften disziplinübergreifend erfolgen, kreatives und risikobereites Unternehmertum in den Fokus gerückt werden sowie Aktivitäten der Bioökonomie bundesweit gebündelt und auf einer Plattform verzahnt werden. Auch bei der Unterstützung von Start-ups sieht der Bioökonomierat dringend Nachholbedarf. Hier sei es erforderlich, die Rahmenbedingung für eine Förderung durch Banken oder andere Investoren durch entsprechende Anreize zu verbessern, heißt es.

bb/pg

Weizen ist bekannterweise eine der bedeutendsten Kulturpflanzen weltweit und reich an Kohlenhydraten und Proteinen. In 120 Ländern gedeiht die Pflanze auf dem Acker und ist eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel. Doch der Klimawandel setzt dem Gertreide immer mehr zu und lässt die Erträge schrumpfen. Mit dem Ziel, die Weizenerträge weltweit zu steigern und die Ressource effizient zu nutzen, wurde 2011 die "Wheat Initiative" durch die G20-Agrarminister ins Leben gerufen.

Neuer Hauptsitz an der Spree

Das globale Netzwerk, dem 16 Länder, neun Züchtungsunternehmen und zwei internationale Forschungszentren angehören, will die Forschung gezielt vorantreiben und damit einen Beitrag zur Ernährungssicherung leisten. Bisher war die Weizen Initiative im Französischen Nationalen Institut für landwirtschaftliche Forschung (INRA) in Paris angesiedelt und wurde von Hélène Lucas geleitet. Seit Februar wird die globale Weizenforschung nun von Berlin aus koordiniert. Die Zentrale ist am Julius Kühn-Institut (JKI) in Berlin-Dahlem angesiedelt.

Herausforderungen der zukünftigen Weizenproduktion stellen

Auf Grund des weltweiten Bevölkerungsanstieges rechnen Experten im Jahr 2050 mit einer um etwa 60% gestiegenen Nachfrage nach Weizen im Vergleich zu 2010. „Eine dynamische Wissenschaftsgemeinschaft ist die Voraussetzung, den Herausforderungen an die zukünftige Weizenproduktion in Deutschland sowie weltweit zu begegnen. Daher freuen wir uns, die nächste Phase der Wheat Initiative zu unterstützen“, sagt Clemens Neumann, Ministerialdirektor beim Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).

Geschäftsführung mit neuer Struktur

Mit dem Umzug nach Berlin wird das Weizen Institut auch strukturell neu aufgestellt und bekommt eine neue Geschäftsführung. Als Programm-Managerin wurde die Agrarwissenschaftlerin Alisa-Naomi Sieber ernannt. Peter Langridge wird neben seinem Vorsitz des Scientific Board die Aufgabe des Internationalen Wissenschaftskoordinators im Netzwerk übernehmen.

Die Nachfrage nach natürlichen Aromastoffen wächst: Sie kommen ebenso in Lebensmitteln zum Einsatz wie in Kosmetika, Arzneimitteln und Bedarfsgegenständen. Die Rohstoffe sind dabei meist pflanzlichen Ursprungs und die Hersteller bemüht, nachhaltige Produktionswege zu etablieren. Dabei gewinnen biotechnologische Methoden mit Enzymen und Mikroorganismen immer stärker an Bedeutung. Ein entsprechendes Forschungsprojekt wird seit Januar 2018 vom Wissenschaftsministerium des Landes Hessen mit 4,4 Millionen Euro gefördert. Jetzt erfolgte die symbolische Fördermittelübergabe.

Mikroorganismen als Chemiefabrik

Das Projekt trägt den Namen „AROMAplus – Von pflanzlichen Rohstoffen zur mikrobiologischen Produktion – Aroma und funktionelle Inhaltsstoffe aus Reben und Obst“ und ist Teil der „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE). Angesiedelt ist es an der Hochschule Geisenheim University, beteiligt sind außerdem die Justus-Liebig-Universität Gießen und das DECHEMA-Forschungsinstitut in Frankfurt am Main.

„Es gibt einen großen Markt für natürliche Aromastoffe, der vom Trend zur bewussten Ernährung profitiert und zukünftig noch weiter wachsen wird“, schilderte Hessens Wissenschaftsminister Boris Rhein. Er betonte: „AROMAplus ist also ein hoch relevantes, anwendungsorientiertes Forschungsthema mit industrieller Perspektive.“

Projektlaufzeit bis 2021

Konkret will das Forscherteam im Projekt „AROMAplus“ pflanzliche Stoffwechselprodukte mithilfe von Enzymen und Mikroorganismen wie Hefen, Pilzen und Bakterien gewinnen oder veredeln. Die grundsätzlichen Möglichkeiten hierbei bestehen zum einen darin, bestimmte sogenannte sekundäre Pflanzenstoffe weiterzuverarbeiten, die bereits Vorstufen der gewünschten Aromastoffe darstellen. Alternativ könnten die Aromastoffe komplett durch Mikroorganismen hergestellt werden.

Dazu wollen die Forscher die relevanten Stoffwechselwege der Mikroorganismen besser verstehen und wie die entscheidenden Enzyme reguliert sind. Anschließend sollen die Stoffwechselwege so verändert werden, dass die gewünschten Naturstoffe entstehen, ohne dass die Zwischenprodukte die produzierenden Organismen schädigen.

Reste aus Weinanbau als Rohstoff

Als Quelle für die Pflanzenstoffe sollen Obst und Reben dienen. Im Sinne der Nachhaltigkeit konzentrieren die Forscher sich auf Pflanzenreste, wie sie beim Anbau von Wein oder schwarzen Johannisbeeren anfallen. Minister Rhein resümierte lobend: „Forscherinnen und Forscher arbeiten daran, industrielle Nachfrage und nachhaltige Produktion zu vereinen.“ Ergebnisse aus dem Forschungsschwerpunkt sollen bis 2021 vorliegen.