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Etwa fünf Prozent aller Deutschen leiden unter einer Weizenunverträglichkeit. Ursache dafür ist eine Abwehrreaktion des Immunsystems, die durch eine Gruppe von Proteinen im Weizen ausgelöst wird. Die Krankheit zu erkennen, ist allerdings bis heute problematisch, weil es an geeigneten Tests  fehlt. Forscher aus Mainz und Hohenheim wollen nun 150 heimische Weizen- und Dinkelsorten durchleuchten, um hinter die Ursachen der Unverträglichkeit zu kommen. Das Vorhaben wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 680.000 Euro unterstützt. Mit der Ursachenforschung wollen die Wissenschaftler, auch die Basis für die Züchtung neuer verträglicherer Weizensorten schaffen.

Ob Backwaren oder Nudelgerichte: Weizen ist in zahlreichen Lebensmittel enthalten und zählt neben Mais und Reis zu den Grundnahrungsmitteln der Deutschen. Doch bei vielen Menschen löst der Biss ins Brot körperliche oder gar psychische Beschwerden hervor. Die Bandbreite der Symptome reicht von Juckreiz über Durchfall bis hin zu Depressionen. Was lange Zeit als geheimnisvolle Krankheit galt wurde schließlich als eine seltene Weizenunverträglichkeit mit dem ungewöhnlichen Namen „Nicht-Zöliakie-Weizensensitivität“ – kurz NCWS – diagnostiziert. Die Ursache dafür ist eine Abwehrreaktion des Immunsystems, die durch bestimmte Weizenproteine ausgelöst wird.

Proteingruppe im Weizen sorgt für Unverträglichkeit

Experten schätzen, dass etwa fünf Prozent aller Deutschen unter der speziellen Weizenunverträglichkeit leiden. Der Anteil der Zöliakie-Patienten liegt bei nur einem Prozent. Im Vergleich zur Glutenunverträglichkeit, der sogenannten Zöliakie, oder zur Weizenallergie ist NCWS allerdings nur schwer zu erkennen, da es keine Testverfahren gibt. „Das Problem der NCWS war lange, dass man nicht wusste durch was sie ausgelöst wird, bis wir in meinem Labor an der Harvard Medical School die Amylase-Trypsin-Inhibitoren (ATIs) als Aktivatoren der angeborenen Immunität im Darm identifiziert haben“, erklärt Friedrich Longin, Wissenschaftlicher Leiter des Arbeitsgebietes Weizen an der Universität Hohenheim.

Forscher nehmen ATIs ins Visier

Im Projekt mit dem Titel „Weizensensitivität: Einfluss von Weizensorten und Anbaubedingungen auf die angeborene Immunität“ wollen Longin und Forscher der Universität Mainz nun im Weizen nach den Gründen der Unverträglichkeit suchen. Sowohl Mediziner, Analytiker und Agrarwissenschaftler werden dabei die krankheitsauslösende Proteingruppe der ATIs genauer untersuchen, um die Übertäter herausfiltern zu können. „Bei einer Gruppe von Menschen scheinen die ATIs aus glutenhaltigen Getreiden wie Weizen ab einer bestimmten Menge entzündliche Reaktionen im Körper zu aktivieren bzw. zu verstärken“, erklärt Detlef Schuppan, Projektkoordinator und Leiter des Instituts für Translationale Immunologie der Universitätsmedizin Mainz.

Analyse von 160 Getreidearten

In dem von der DFG mit 680.000 Euro geförderten Gemeinschaftsprojekt  wird untersucht, wie der ATI-Gehalt im Weizen entsteht, wie viele dieser natürlichen Weizensproteine konkret zur ATI-Familie gehören und welche Eiweiße genau die Immunantwort auslösen.  Außerdem gehen die Forscher der Frage nach, ob die Weizenproteingruppe auch Einfluss  auf die Backqualität hat und ob die  Protein- Zusammensetzung von der jeweiligen Weizensorte und den Umweltbedingungen im Anbau abhängt. Dafür wurden in Hohenheim an drei verschiedenen Standorten 150 Weizensorten und zehn Dinkelsorten angebaut. Die Bandbreite reicht von modernen Weizensorten bis hin zu Älteren, die in den 1960iger - 1990iger Jahren angebaut wurden. Inzwischen liegen die Pflanzen bereits zur Untersuchung im Labor.

Verträglichere Weizensorten und bessere Backqualität

Nach Abschluss der Ursachenforschung hoffen die Hohenheimer und Mainzer Wissenschaftler, mit ihren Ergebnissen die Voraussetzungen für die Züchtung neuer verträglicherer Weizensorten zu schaffen. „Dabei muss uns der Spagat gelingen, Weizensorten zu züchten, die einen geringen ATI-Gehalt und trotzdem gute Backfähigkeit besitzen“, hofft Longin.

Ein Verbund von deutschen Forschern und Unternehmen will Hausfassaden mit Hilfe der Bioökonomie revolutionieren. Geplant ist ein biobasiertes Kunststoff-Element, dass nicht nur vor zu starker Sonneneinstrahlung schützen und einen optimalen Luftstrom gewährleisten, sondern auch ästhetischen Ansprüchen genügen soll. Der Startschuss für die Entwicklung des in Anlehnung an den klassischen Fensterladen „Fassadenladen“ getauften Elements fiel im Februar. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft mit insgesamt 1,3 Millionen Euro gefördert.

Der Startschuss für die Entwicklung des in Anlehnung an den klassischen Fensterladen „Fassadenladen“ getauften Elements fiel im Februar. In den kommenden zwei Jahren fördert das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft die Arbeiten über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) mit insgesamt knapp 1,3 Mio. Euro. Das entspräche einer Förderquote von rund 75%, ist vom Projektträger FNR zu erfahren. Insgesamt dürften damit rund 1,7 Mio. Euro investiert werden.

Elemente als Baukastensystem

Zielsetzung ist ein industriell gefertigtes, modulares Baukastensystem, das wahlweise auf die Anforderungen von Wohnungs- und Bürogebäuden beim Neubau und im Bestand angepasst und im gesamten Fassadenbereich eingesetzt werden kann. Verläuft das Projekt erfolgreich, könnten die Ergebnisse in einem nächsten Schritt auch auf weitere Bauteile  wie Öffnungselemente oder Verkleidungen übertragen werden, hoffen die Forscher.

Biokunststoff für Hausfassaden

Die wissenschaftliche Begleitung und Koordination des Verbundes hat die Fakultät Architektur der Technischen Hochschule Nürnberg übernommen. Für die Entwicklung des thermoplastischen Biokunststoffs mit sehr hohem Anteil nachwachsender Rohstoffe zeichnet die Tecnaro Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH in Ilsfeld verantwortlich. Das Unternehmen hat einige Erfahrung in dem Bereich; einer seiner Biokunststoffe kommt beispielsweise bei Systemen zur Dachbegrünung zum Einsatz. Zum Fassadenladen-Projekt gehören auch Untersuchungen zur Witterungsbeständigkeit und zum Brandverhalten. Die Werkstoffprüfung übernehmen Experten des Lehrstuhls für Kunststofftechnik der Universität Erlangen-Nürnberg, die bauphysikalische Bewertung liegt in den Händen der Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in Stuttgart.

Große Einspareffekte erhofft

Als Verarbeitungsmethode setzt das Entwicklerteam auf die Extrusion. Der Fassadenladen als gestaltprägendes Bauteil für Gebäude soll sich von bekannten Lösungen auf dem Markt absetzen und die „ästhetische Qualitäten neuartiger biogener thermoplastischer Werkstoffe zum Ausdruck bringen“. Einen Prototypen zu produzieren, der diesen Anforderungen gerecht wird, ist Aufgabe der Joma-Polytec GmbH in Bodelshausen. Sie wird durch weitere produktbezogene Untersuchungen von der Roma KG, Burgau, unterstützt. Bedarf und Flächenanteile von Baukomponenten im Fassadenbereich sind groß. Die Forscher erhoffen sich deshalb von biobasierten Varianten entsprechend große Effekte bei der Reduzierung der enormen Stoff- und Energieströme im Gebäudebereich.

Im Projekt Verovaccines entwickeln Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg neue virale Impfstoffe gegen Tierseuchen wie Vogelgrippe. Die Impfstoffplattform basiert auf einen völlig neuen Ansatz: Hierbei werden gentechnisch veränderte Stämme der Milchhefe zur Herstellung von Viren genutzt. Mit dieser Idee gehörte das Forscherteam 2012 zu den Gewinnern der GO-Bio-Wettbewerbs des Bundesminsteriums für Bildung und Forschung (BMBF). Nun wurde das Budget um 1,1 Millionen Euro aufgestockt, in der zweiten Förderphase geht es darum, die Impfstoffkandidaten zur Marktreife zu führen.

Angesichts der Schäden, die durch Tierseuchen wie Geflügelbursitis oder Vogelgrippe in der Nutztierhaltung entstehen, ist der Bedarf an neuen Impfungen groß. In der Vergangenheit war allerdings oft schwer zu unterscheiden, ob der Erreger im infizierten Tier von einer Ansteckung oder Impfung stammte. Dieses grundsätzliche Impfproblem haben vor einigen Jahren zwei Hallenser Forscher bewältigt. Mit der Idee, Virusbestandteile in Hefen einzuschleusen und diese Hefen - nach deren Abtötung - direkt als Impfstoffe einzusetzen, konnten Sven-Erik Behrens und Karin Breunig von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) 2012 eine Förderung des Bundesforschungsministeriums im Rahmen der fünften Runde des  GO-Bio-Wettbewerbs einfahren.

Impfstoffe aus Milchhefe gegen Tierseuchen

Die Impfstoffplattform Verovaccines basiert auf gentechnisch veränderten und patentierten Stämmen der Milchhefe, in deren Zellen ungefährliche Virusbestandteile hergestellt werden. Die abgetötete Hefe mit den Virusbestandteilen wird dem Tier als Impfstoff unter die Haut gespritzt. Das Ergebnis ist eine starke Aktivierung der Immunabwehr, die vollständig vor einer Erregerinfektion schützt. Dass auf diese einfache Weise tatsächlich ein kompletter Impfschutz gegen eine Virusinfektion erzielt werden kann, konnten die Wissenschaftler mit Hefeimpfstoffen bereits für zwei Viruserkrankungen bei Tieren zeigen. Das Projekt konnte bisher über GO-Bio- und ForMaT-Förderprogrammen des BMBF mehr als fünf Millionen Euro einwerben.

Vier neue Tierimpfstoffe geplant

Mit der nun erreichten zweiten GO-Bio-Förderperiode wurde das Budget noch einmal aufgestockt. 1,1 Millionen Euro stehen dem Projekt Verovaccine zur Entwicklung neuer viraler Impfstoffe gegen Tierseuchen nun zusätzlich zur Verfügung. „Wir freuen uns sehr über die weitere Förderung“, sagt der Biochemiker und Virologe Sven-Erik Behrens. Mit dem Geld wollen die Forscher die Impfstoffplattform weiterentwickeln, um Einzelimpfstoffe in Kombinationsimpfstoffen zu bündeln. Vier neue Impfstoffkandidaten sollen dabei entstehen.

Technologie zur Marktreife führen

Darüber hinaus soll mittels der Förderung das MLU-Projekt ausgegliedert und ein veterinärpharmazeutisches Unternehmen zur Vermarktung der Impfstoffplattform gegründet werden. „Das Feedback nationaler und internationaler Investoren ist sehr gut. Damit stehen auch die Chancen gut, bis Anfang 2017 eine tragfähige Finanzierung unter Beteiligung branchenerfahrener Investoren unter Dach und Fach zu bekommen“, sagt der Molekularbiologe und Biotech-Unternehmer Hanjo Hennemann, der die Gründung einer Firma vorbereitet.

Nur wenige Biowissenschaftler wagen den Schritt vom Labor in die Wirtschaft. Mit der „Gründungsoffensive Biotechnologie GO-Bio“ unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Forscherteams aus den Lebenswissenschaften, die mit vielversprechenden und technisch anspruchsvollen Projekten ein Unternehmen gründen wollen. Bei den „Deutschen Biotechnologietagen 2016“ in Leipzig wurden am 27. April die Preisträger der siebten Auswahlrunde von GO-Bio gekürt. Insgesamt fünf Teams dürfen sich über rund 17 Millionen Euro Anschubfinanzierung freuen. Die Projekte stehen im Zeichen der Digitalen Medizin und der Immuntherapien.

Aufbauend auf einer Idee aus den Lebenswissenschaften ein Unternehmen zu gründen, ist ein besonderes Wagnis. Denn Entwicklungsprozesse sind in dieser Branche meist langwierig und kostspielig. Seit 2005 hat das BMBF deshalb die „Gründungsoffensive Biotechnologie GO-Bio“ aufgelegt, um gezielt Gründerteams zu unterstützen.

Digitale Medizintechnik und Immuntherapien im Fokus

In der siebten Auswahlrunde hatten sich diesmal 79 Bewerber beteiligt und Projektskizzen eingereicht. 13 Teams kamen in die engere Wahl, fünf Teams setzten sich schließlich durch. Sie dürfen sich insgesamt über knapp 17 Millionen Euro Anschubfinanzierung freuen. Die fünf Preisträger von 2016 erforschen und entwickeln ihre Ideen in Berlin (2 Teams), Mainz, Mannheim und Würzburg. Diesmal lassen sich die Projekte zwei Topthemen aus den Lebenswissenschaften zuordnen: den Immuntherapien und der digitalen Medizintechnik. Immuntherapien der neuen Generation bauen auf einem immer besseren Verständnis der Funktionsweise des Immunsystems auf. Den Immuntherapien werden sowohl von Klinikern wie auch von der Pharma-Industrie derzeit enormes Potenzial für die Medizin der Zukunft bescheinigt. Das deutsche Biomediziner hier mit hoch innovativen Ansätzen punkten können, demonstrieren gleich drei GO-Bio-Teams: Mithilfe unterschiedlicher Herangehensweisen wollen sie die Körperabwehr bei Patienten gezielt beeinflussen, dass diese fortan Krebszellen nachhaltig bekämpfen kann oder Abstoßungsreaktionen nach einer Organtransplantation ausbleiben. Neuartige Bildtechnik für OP-Mikroskope oder eine digitale Schlaganfall-Vorhersage, das sind wiederum die Ideen der GO-Bio-Teams zum Thema digitale Medizin und Big Data.

50 GO-Bio-Projekte bisher, 22 Unternehmen angeschoben

Über maximal sieben Jahre finanziert das BMBF die Forscher, um eine wissenschaftliche Idee zu einem marktfähigen Produkt weiterzuentwickeln und mittelfristig ein nachhaltiges Unternehmen zu gründen. Die GO-Bio-Förderung erfolgt dabei in zwei Phasen. In der ersten Förderphase soll von der Arbeitsgruppe das Anwendungspotenzial der Entwicklung herausgearbeitet und bewertet werden. Begleitend sollen konkrete Kommerzialisierungsstrategien für die weitere Umsetzung der Ergebnisse entwickelt werden. In der zweiten Förderphase, über die nach einer Zwischenevaluation entschieden wird, erfolgt die Überführung dieser Strategien in die wirtschaftliche Verwertung. Dass die geförderten Teams gute Aussichten haben, das angepeilte Ziel einer Firmengründung zu erreichen, zeigt ein Blick auf die GO-Bio-Projekte der vergangenen Jahre: Im Rahmen von nunmehr 50 geförderten Projekten sind bisher 22 Firmen gegründet worden oder sie wurden in dieser Zeit operativ tätig. Die gegründeten Firmen haben bereits mehr als 60 Millionen Euro Privatkapital akquiriert und beschäftigen derzeit etwa 150 Mitarbeiter. Die iThera Medical GmbH wie auch Dynamic Biosensors wurden mit dem deutschen Innovationspreis in der Kategorie Start-ups ausgezeichnet.

Für Ende des Jahres 2016 ist die achte Ausschreibungsrunde für GO-Bio geplant.

Übersicht der fünf zur Förderung ausgewählten Projekte in Runde sieben

Die Technische Universität München baut ihre Aktivitäten im Fach Synthetische Biologie in Forschung und Lehre aus: Mit einer Zuwendung von 11,5 Millionen Euro bringt die Werner Siemens-Stiftung den Lehr- und Forschungsschwerpunkt Synthetische Biotechnologie an der Technischen Universität München (TUM) auf den Weg. Damit erhält die neue TUM School of Bioengineering (MSB) als integratives Forschungszentrum einen kräftigen Akzent.

Die Synthetische Biotechnologie integriert methodische Forschungsansätze der Biochemie, Bioinformatik, Katalyse und Bioverfahrenstechnik („Weiße Biotechnologie“). Die wissenschaftlichen Vorleistungen hat ein Forscherteam um den Chemiker Thomas Brück erbracht, der nach einer Industrielaufbahn auf die neugeschaffene Professur für industrielle Biokatalyse an die TUM berufen wurde.Die Stiftungsmittel, mit denen die Werner Siemens-Stiftung einen neuen Schwerpunkt setzt, werden für die Ertüchtigung der Laboratorien in Garching, für die Ausstattung der Professur und für ein assoziiertes Schüler-/Lehrerlabor zur Gewinnung besonders begabter Studierender verwendet.

Hochmodernes Algenlabor bereits in Betrieb

Ein bereits bestehendes Highlight ist das Algenlabor auf dem Ludwig Bölkow-Campus in Ottobrunn, : Es dient der technischen Kultivierung von Algen als neuartiger umweltfreundlicher Rohstoffbasis für Flugzeugtreibstoffe und Industriechemikalien. „Wir träumen von biologischen Systemen, die aus Licht und Kohlendioxid beispielsweise Insulin produzieren“, sagt Brück.

„Hierfür müssen wir eine photosynthetische Einheit als Energielieferant mit einem Insulin-produzierenden System verkoppeln. Die bisherigen Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Strategie erfolgsversprechend ist.“Mit den fortgeschrittenen Methoden der Bioinformatik gelingt es immer besser, biologische Vorgänge zu simulieren und Vorhersagen zu treffen. Die Rückkopplung zwischen der computergestützten Simulation und experimenteller Datengewinnung beschleunigt den Erkenntnisgewinn.Auf dieser Basis ist es eine zentrale Aufgabe der Synthetischen Biotechnologie, Struktur-Funktionsbeziehungen in enzymatischen Systemen aufzuklären. Ein Ziel dieser Forschung ist es, daraus künstliche Enzyme mit maßgeschneiderter katalytischer Aktivität und künstliche Zellsysteme mit optimal verschalteten Stoffwechselnetzwerken zu entwickeln, die eine massen- und energieeffiziente Produktion chemischer Wertstoffe ermöglichen.

Zukunftsweisende Initiativen

Die Werner Siemens-Stiftung fördert die Forschung und Lehre in dem Bereich der Technik und Naturwissenschaften, Erziehung, Ausbildung und Nachwuchsförderung. Eine der Voraussetzung besteht darin, dass auf dem Förderschwerpunkt bereits pionierhafte Resultate vorausgegangen sind. „Mit dem neuen Zentrum für Synthetische Biotechnologie stärken und bündeln wir unsere Kompetenzen in der Katalyseforschung, in der Weißen Biotechnologie und in der Bioinformatik zu einem bisher konkurrenzlosen neuen Forschungszweig“ sagt TUM-Präsident Wolfgang Herrmann. „Die Synthetische Biotechnologie nutzt das Verständnis biologischer Prozesse zur planmäßigen Entwicklung biobasierter Syntheseverfahren für die industrielle Anwendung. Mit diesem Ansatz sind wir der Zeit voraus.“

Gülle wird in der Landwirtschaft schon lange zur Düngung der Felder genutzt. Der Mix aus Kot und Urin mag zwar übel riechen, er ist dafür aber reich an gebundenem Stickstoff, Phosphor, Kalium und anderen Nährstoffen. Im Rahmen des EU-Projektes „BioEcoSIM“ haben Forscher aus fünf Ländern seit 2012 an einem Verfahren gearbeitet, um die wertvollen Rohstoffe der Gülle in verschiedene Düngemittel zu verwandeln. So entstand unter Federführung des Fraunhofer IGB eine Pilotanlage zur Gülleaufbereitung- und verwertung im baden-württembergischen Kupferzell. Hier können die drei wichtigsten Rohstoffe noch am Ort der Entstehung und innerhalb kürzester Zeit aus der Gülle selektiert und zu mineralischem Phosphat- sowie Stickstoffdünger und organischer Biokohle verarbeitet werden. Im Juni will das Forscherkonsortium die Ergebnisse des Projektes live demonstrieren.

Gülle ist auf Grund seines hohen Nährstoffgehalts  ein wichtiger Dünger in der Landwirtschaft. Der Dung besteht zwar überwiegend aus Wasser, enthält aber zugleich wertvolle Pflanzennährstoffe, wie Stickstoff, Phosphor sowie unverdauliche Futterreste wie Pflanzenfasern. Zudem ist Gülle reichlich verfügbar. Denn bei der Haltung von Schweinen, Rindern und Geflügel fallen täglich riesige Mengen an. Etwa 160 Millionen Kubikmeter der tierischen Sekrete werden jährlich bundesweit produziert, das meiste davon in den Schweinemastanlagen in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen.

Kostspielige Umverteilung durch Gülletransporte

Das Problem: Dort wo die meiste Gülle entsteht, gibt es nicht immer genügend Ackerflächen, um sie umweltgerecht einzusetzen. Mehr als die Hälfte des wertvollen Mineraldüngers muss daher mit riesigen Tanklastwagen kilometerweit transportiert werden. Die Kosten gehen in die Millionen. Denn wird mehr Gülle auf die Felder ausgebracht als die Böden binden und die Wurzeln der Pflanzen aufnehmen können, gefährdet der Stickstoff als Nitrat das Grundwasser. Auch kann es zu einer Überdüngung kommen.

Pilotanlage zur Gülleaufbereitung

Im Rahmen des von der EU geförderten Projektes BioEcoSIM haben Forscher aus fünf Ländern in den vergangenen drei Jahren nach einer Lösung gesucht, um Gülle als Rohstoffquelle effektiv in der Landwirtschaft zu nutzen.  Unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wurde ein Verfahren entwickelt, um Gülle aufzuarbeiten und daraus Mineraldünger und Bodenverbesserer herzustellen. In Kupferzell wurde dafür eine Pilotanlage aufgebaut, die im Juni erstmals der Öffentlichkeit präsentiert wird. Aus 50 Kilogramm Schweinegülle können pro Stunde jeweils etwa 500 Gramm mineralischer Phosphat- und Stickstoffdünger sowie 900 Gramm organische Biokohle produziert werden. Die Anlage ist in der Lage, drei Produkte herzustellen, die sofort in der Landwirtschaft eingesetzt werden können: weißes reines Ammoniumsulfat, das noch feinkörniger als Kochsalz ist, ein sandfarbenes Gemisch verschiedener Phosphatsalze wie Calciumphosphat, Magnesiumammoniumphosphat, Magnesiumphosphat, und dunkelbraune, an Erde erinnernde Pellets als humusbildende Bodenverbesserer.

Verfahren selektiert Mineralstoffe aus Gülle

Das Prinzip: Zunächst wird der Phosphor aus der Gülle gelöst und der Dung in flüssige und feste Bestandteile gefiltert. Die feste Phase wird dann mit einem am Fraunhofer IGB entwickelten Verfahren getrocknet, das mit überhitztem Wasserdampf in einem geschlossenen System und daher besonders energieeffizient arbeitet. Danach werden die getrockneten organischen Bestandteile bei über 300 °C mittels Pyrolyse zu organischer Biokohle umgesetzt. Sämtliche Mikroorganismen werden dabei zerstört. Aus der flüssigen Gülle wird dann Phosphor recycelt und als Calciumphosphat, Magnesiumphosphat und Magnesiumammoniumphosphat gefällt und abfiltriert. Stickstoff wird in einem zweiten Schritt zurückgewonnen.

Das  Besondere: Alle Aufbereitungsverfahren sind als separate Module in die Pilotanlage Anlage integriert. Damit wird es möglich, die Gülle direkt am Ort ihres Entstehens zu den drei Produkten aufzuarbeiten. „Wir können unsere Produkte auch zu einer je nach Pflanzenart und Bodenbeschaffenheit abgestimmten Nährstoffzusammensetzung vermischen“, erläutert Projektleiterin Jennifer Bilbao.

Die separate Verwendung der einzelnen Aufarbeitungsmodule hat aber noch einen anderen Vorteil: „Eine Überdüngung der Böden würde so vermieden. Zudem sparen unsere Produkte synthetische Dünger ein“, so Bilbao weiter. Die körnigen oder gepressten Düngemittel sowie Bodenverbesserer würden außerdem Gülletransporte deutlich reduzieren.

bb

Der Countdown läuft!  Mit Hochdruck wird bundesweit nach Geschäftsideen für neue biobasierte Innovationen gesucht. Noch bis zum 16. August können sie beim Ideenwettbewerb „Neue Produkte für die Bioökonomie“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) eingereicht werden. Im Fokus stehen dabei nicht nur neue nachhaltige und umweltfreundliche Produkte, sondern  auch Dienstleistungen im Bereich Bioökonomie. Um die Ideenfindung zu unterstützen und Experten unterschiedlichster Branchen zu innovativen Geschäftsmodellen zu bringen, finden derzeit bundesweit Kreativ-Workshops statt.

Der Anfang ist gemacht. Ob Kleider aus Milch, Speiseeis aus Lupinen-Eiweiß oder Biosprit-Reiniger aus Stroh: Diese und andere Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen sind bereits im Markt, wie zuletzt bei der Ausstellung "Bioökonomie auf 36m2" des Bioökonomierates auf der Grünen Woche  Doch bei der Umgestaltung von einer erdölbasierten zu einer biobasierten Wirtschaft sind weitere Innovationen notwendig, um die gesamte Wertschöpfungskette nachhaltig zu gestalten. Daher hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der „Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“ im Jahr 2013 den Ideenwettbewerb „Neue Produkte für die Bioökonomie“ ausgelobt.

Bis zu 50.000 Euro Startkapital

Gefördert werden hier kreative Köpfe, die neue Geschäftsideen in der Bioökonomie auf den Weg bringen wollen. In einer neunmonatigen Sondierungsphase können diese Ideen vertieft ausgearbeitet, ein Entwicklungsplan für die technische Umsetzung erarbeitet oder geeignete Partner mit der erforderlichen wissenschaftlich-technischen Expertise zusammengestellt werden. Bis zu 50.000 Euro stehen für Forschungseinrichtungen bereit, Unternehmen können bis zu 25.000 Euro als Fördermittel erhalten. In einer ggf. anschließenden zweijährigen Machbarkeitsphase können grundlegende Untersuchungen zur technischen Machbarkeit der Produktvision durchgeführt werden. In der ersten Ausschreibungsrunde waren mehr als 200 Ideen eingericht worden, aus denen es 32 in die Sondierungsphase geschafft hatten. Die aktuelle Ausschreibungsfrist läuft nun bis zum 15. August.

Kreativ-Workshops zur Unternehmensgründung in der Bioökonomie

Um hier möglichst schlagkräftige Teams in Rennen zu schicken, fanden und finden derzeit bundesweit verschiedene Kreativ-Workshops mit unterschiedlichen thematischen Schwerpunkten statt. So wurde im Rahmen des Projektes GISBERT der HHL Leipzig Graduate School of Management im Sächsischen Inkubators für Translation (SIKT) der Universität Leipzig im April zu einer Veranstaltung eingeladen, die die Ideenfindung in der Breite ankurbeln sollte.  „Die Beteiligung von internationalen Studierenden der Universität Leipzig war ein bereicherndes Element“, resümiert Utz Dornberger, Leiter der Existenzgründerinitiative SMILE an der Universität Leipzig. Debattiert wurden die Potentiale im internationalen Markt für Startup-Unternehmen in der Bioökonomie sowie verschiedene Herausforderungen bei der biobasierten Produktion.

Süddeutschland setzt auf Lebensmittelindustrie

Auch in Bayern und Baden- Württemberg ist man dabei, grüne Geschäftsmodelle auf den Weg zu bringen. Bereits im Januar hatte das Forschungszentrum Bioökonomie an der Universität Hohenheim zu einem zweitätigen Workshop geladen, um Experten entlang der Wertschöpfungskette Lebensmittel über die Potentiale neuer Geschäftsideen zu informieren und das Handwerkszeug für die Entwicklung neuer Produkte an die Hand zu geben. Am 22. und 23. Juni findet nun der Workshop „Nachhaltige Innovationen entlang der Wertschöpfungskette bei Lebensmitteln“ (NIWEL) statt, um  Ideengebern, Tüftlern und Visionären Impulse und Beratung für Neuentwicklungen im Bereich der Bioökonomie zu geben. Veranstalter sind das Forschungszentrum für Bioökonomie der Universität Hohenheim und die BIOPRO GmbH des Landes Baden-Württemberg. Der Kreativ-Workshop gibt Hintergrundinformationen und dient der Ideenfindung bzw. Verfeinerung. Noch bis Mitte Juni sind Anmeldungen möglich. (mehr Infos: hier klicken) Am 7. Juli soll zudem ein Intensiv-Workshop stattfinden, um konkrete Bewerbungen für den BMBF-Wettbewerb vorzubereiten.

Die Lebensmittelindustrie steht auch im Juni in Freising im Fokus, wenn das Kompetenzzentrum für Ernährung (KErn) und die Bayrischen Landesanstalt (LfL) Startups und Wissenschaftler einlädt. „Entlang der Lebensmittel-Wertschöpfungskette sind die Möglichkeiten noch nicht ausgeschöpft, um bei Anbau, Verarbeitung, Verpackung, Handel, Logistik und Vertrieb biobasierte Produkte einzusetzen“, betont Christine Röger, Bereichsleiterin Wissenschaft am KErn. (mehr Infos: hier klicken) Um die Verwertung von Gülle zu neuartigen Düngemitteln geht es wiederum bei einem Workshop, der am 21. Juni an der Universität Bremen stattfindet. Gemeinsam sollen Experten entlang der Wertschöpfungskette die besonderen Herausforderungen in diesem Teilbereich der Landwirtschaft diskutieren, um darauf aufbauend passgenau neue Geschäftsideen zu entwickeln. (mehr Infos: hier klicken)

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Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat eine neue Förderinitiative aufgelegt, um die  Zusammenarbeit regionaler Cluster und Netzwerke mit internationalen Partnern zu verbessern. Zu den im Juni ausgewählten Fördervorhaben zählt unter anderem auch der Hallenser Spitzencluster BioEconomy. Die Cluster dürfen sich jeweils über bis zu 4 Millionen Euro in den kommenden fünf Jahren freuen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) will kleinen und mittleren Unternehmen eine erfolgreiche internationale Kooperation bei Forschung und Innovation erleichtern. Dafür wurde das Förderprogramm „Internationalisierung von Spitzenclustern, Zukunftsprojekten und vergleichbaren Netzwerken“ im Rahmen der neuen Hightech-Strategie der Bundesregierung aufgesetzt. Ende Juni hat ein unabhängiges Auswahlgremium weitere elf Projekte zur Förderung empfohlen.

Biowissenschaften stechen heraus

Unter den elf in der zweiten Runde ausgewählten Vorhaben ist der Cluster BioEconomy  mit Sitz in Halle, er ging 2012 siegreich aus dem Spitzenclusterwettbewerb des BMBF hevor. Der Fokus des regionalen Clusters liegt auf der „stofflichen und energetischen Nutzung von Non-Food-Biomasse“. Damit können die Bioökonomie-Aktivitäten am Standort Sachsen-Anhalt weiter ausgebaut werden. Bei der internationalen Bioökonomie-Konferenz in Halle kamen erst kürzlich die wichtigsten Akteure der Region zusammen und berichteten über aktuelle Herausforderungen auf dem Weg zur "grünen Chemie".

Auch in Bayern kann sich ein biowissenschaftlicher Cluster über BMBF-Gelder freuen:  Für den geplanten Aufbau einer Plattform für F&E-Kooperationen bayerischer Unternehmen mit japanischen Forschungseinrichtungen und Pharmakonzernen hat das Clustermanagement BioM eine Förderempfehlung  erhalten. Nach Einreichung des formalen Förderantrags stehen nun die Chancen gut, dass ab 2017 und über drei Jahre hinweg mehr als 3 Millionen Euro Förderung in die Region fließen. Ziel des Projekts ist es, deutsch-japanische Kompetenzen im Bereich der Personalisierten Medizin zu bündeln. Horst Domdey, Geschäftsführer der BioM Biotech Cluster Development GmbH, betonte, dass es zwar „bereits eine langjährige Kooperationsachse zwischen Bayern und Japan (gibt), aber im Pharma- und Biotechnologiebereich ist das noch stark ausbaufähig.“ Kai Lamottke, CEO der Bicoll-Gruppe, die mit einem Standort in Shanghai schon lange asiatische Wurzeln pflegt, freut sich sehr über die Förderung: „Sie hilft gerade uns KMUs, den mühsamen Weg zur globalen Kooperationsfähigkeit erfolgreicher zu meistern“.

Millionenförderung für Bioökonomie-Spitzencluster

Der Interessenverband Medical Mountains in Tuttlingen überzeugte das Auswahlgremium mit dem Thema „Digitale Medizintechnik für chirurgische Instrumente und orthopädische Lösungen“. Die erfolgreichen Cluster und Netzwerke werden ihre Projekte Anfang 2017 starten und erhalten jeweils bis zu 4 Millionen Euro Förderung über einen Zeitraum von bis zu fünf Jahren. Unter den elf geförderten Clustern und Netzwerken der ersten Runde, die bereits vor einem Jahr ausgewählt wurden, sind drei weitere mit Bezug zu den Biowissenschaften: „Erweiterung der Health Axis Europe um weitere Spitzenstandorte der Biomedizin in Europa und Israel und Entwicklung einer Kooperationsplattform für KMU“ (BioRN), „Aufbau eines internationalen Innovationssystems der Medizintechnik und Gesundheitswirtschaft“ (Medical Valley EMN) und „Bio-Innovation Growth mega-Cluster“.

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Die Welt der Ozeane und Meere steht im Fokus des aktuellen Wissenschaftsjahres 2016*17. Es will die Menschen aber auch für das größte Ökosystem der Erde sensibilisieren, das durch Klimaerwärmung, wirtschaftliche Ausbeute und Umweltverschmutzung unter starkem ökologischem Druck steht. „Erst wenn wir den Meeresraum richtig verstanden haben, können wir ihn nachhaltig nutzen und ihn besser schützen", sagte Bundesforschungsministerin Johanna Wanka Anfang Juni bei der offiziellen Eröffnung des Wissenschaftsjahres in Berlin. Sie nutzte zudem die Gelegenheit, das neue Programm zur Meeresforschung (MARE:N) der Bundesregierung vorzustellen, die in den nächsten zehn Jahren über vier Milliarden Euro in die Zukunft der Meere investieren will.

Das neue Meeresforschungsprogramm MARE:N (mehr Infos: hier klicken) soll alle Maßnahmen des Bundesforschungs-, Wirtschafts-, Landwirtschafts-, Verkehrs- und Umweltministeriums unter einem Dach bündeln. „Wir müssen jetzt eine Trendwende hin zu einem nachhaltigen Umgang mit den Meeren einleiten, denn Klimawandel, Überfischung und Vermüllung bedrohen den größten Lebensraum des Planeten", sagte Wanka am Meeresforschungszentrum GEOMAR in Bremen. Allein das Bundesforschungsministerium will in den nächsten zehn Jahren über 450 Millionen Euro für die Förderung entsprechender Projekte bereitstellen. Zusammen mit der Förderung von Forschungszentren und der Erneuerung der deutschen Forschungsflotte werden damit in den nächsten zehn Jahren über vier Milliarden Euro für die Zukunft der Meere investiert.

28 Millionen Euro im Kampf gegen Plastikmüll

Zusätzlich zum Forschungsprogramm MARE:N wird das BMBF ab Juni außerdem Projekte fördern, um die Wege des Plastiks von der Produktion, über den Konsum und den Transport vom Land in die Flüsse bis zum Verbleib in den Weltmeeren wissenschaftlich zu untersuchen. Denn noch fehlt selbst Experten ein exaktes Bild des Gesamtproblems. Dies wiederum ist eine wesentliche Voraussetzung, um effiziente Lösungsansätze zu finden. Deutsche und belgische Forscher konnten erst kürzlich belegen, dass jährlich bis zu acht Millionen Tonnen Plastikmüll aufs Meer hinausgetrieben werden und Teile davon bereits die Arktis erreicht haben.

Insgesamt 28 Millionen Euro wird das BMBF nun für die kommenden drei Jahre bereitstellen, um die Wissensbasis zu Plastikmüll in den Meeren zu verbessern. Im Fokus der Projekte des Forschungsprogramms "Plastik in der Umwelt" werden die Konsumentenforschung, die Rolle der Wirtschaft sowie die Materialforschung stehen. Gemeinsam mit der Forschung zu Meeren und Binnengewässern sind Ansätze gefragt, bei denen die Forschung mit Akteuren aus Wirtschaft, Zivilgesellschaft und Verwaltung kooperiert, damit die Ergebnisse wirksam umgesetzt werden können. Ziel ist es, ein Gesamtbild darüber zu bekommen, wie Kunststoffe produziert und eingesetzt, genutzt und gehandelt und schließlich entsorgt werden. 

Deutsche Forscher federführend in EU-Konsortien

Damit ergänzt das neue Forschungsprogramm Anstrengungen auf europäischer Ebene. So war 2015 ein EU-Forschungsförderprogramm „Mikroplastik in marinen Systemen“ als Teil der Initiative JPI Oceans gestartet. Im Herbst erhielten hier insgesamt vier Forschungskonsortien den Zuschlag für die Förderung, darunter darunter zwei unter deutscher Federführung. Das Alfred-Wegener-Institut und Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung ist mit dem Verbund BASEMAN dabei, um Standards für Mikroplastik-Analysen in Europäischen Gewässern zu definieren. Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung koordiniert WEATHER-MIC, das sich mit Veränderungen des Transports, des Abbaus und der Toxizität von Mikroplastik in der marinen Umwelt beschäftigen wird.

Mikrobiologen auf der Suche nach plastik-fressenden Bakterien

Zuletzt hatten japanische Forscher für Aufmerksamkeit gesorgt, die über ein PET-abbauendes Bakterium im Fachmagazin Science berichtet hatten. Ein europäisches Forscherteam unter deutscher Federführung der RWTH Aachen will das Problem wiederum mit Hilfe von Bakterien lösen, um Plastikmüll in in biologisch abbaubares Plastik zu verwandeln.

Die zunehmende Vermüllung der Meere durch Plastik wird auf deutsche Initiative hin auch eines von drei zentralen Beratungsthemen des G7-Wissenschaftsministertreffens am 8. und 9. Oktober in Berlin sein.

Megasynthasen sind riesige, multifunktionale Enzyme, die an der Synthese von Antibiotika wie Vancomycin, Cholesterin-senkende Statine oder Immunsuppressiva beteiligt sind. Das Prinzip der Synthese dieser riesigen Enzyme zu erforschen, ist ein neuer Schwerpunkt im Landesforschungsprogramm LOEWE. Das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst fördert nun im Rahmen der Landes-Offensive die Erforschung von Enzymen, die in die Synthese von Antibiotika, Statinen oder Immunsuppressiva involviert sind. Dafür bekommt der „MegaSyn“-Schwerpunkt für die nächsten vier Jahre insgesamt 4,64 Millionen Euro.

Megasynthasen sind an der Biosynthese von so unterschiedlichen Arzneimittelwirkstoffen wie den Antibiotika Erythromycin, Vancomycin und Daptomycin, den Cholesterin-senkenden Stationen oder Immunsuppressiva wie Ciclosporin beteiligt. Die Struktur dieser Enyzme ist jedoch kaum erforscht, da sie durch ihre schiere Größe über strukturbiologische Methoden wie Röntgenspektroskopie nur schwer zugänglich sind.

Neue Megasynthasen herstellen

Doch in den vergangenen Jahren habe man Regeln für die Modifikation nicht-ribosomaler Peptid-Synthetasen gefunden, sagt Helge Bode, Professor für Molekulare Biotechnologie und einer der beiden Sprecher von MegaSyn: „Damit können wir neue Megasynthasen und schließlich aminosäurebasierte Wirkstoffe erzeugen, die es so in der Natur noch nicht gab.“

Neue Produkte aus maßschneiderte Megasynthasen

Die Forschungsarbeiten sollen es ermöglichen, bestimmte Klassen von Megasynthasen besser zu kontrollieren. „So können wir vielleicht schon in wenigen Jahren viele Produkte über maßschneiderte Megasynthasen in biosynthetischen Prozessen herstellen“, sagt Martin Grindiger vom Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften der Goethe-Universität und ebenfalls Sprecher von MegaSyn.

Weichenstellung für neue Schlüsseltechnologien

An Bauplänen für solche Polyketidsynthasen, Fettsäuresynthasen oder nicht-ribosomale Peptid-Synthetasen werden Forscher der Universität und der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie in Marburg, des Frankfurter Max-Planck-Instituts für Biophysik sowie der Technischen Hochschule Mittelhessen in Gießen zusammenarbeiten. Da im Rahmen von MegaSyn die Weichen für die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die Wirkstoff-Forschung gestellt werden sollen, ist auch das Interesse der pharmazeutischen Industrie groß. Deshalb wird MegaSyn auch von Unternehmen wie Merck (Darmstadt) unterstützt.

Das Dossier erläutert die Ziele der Strategie und gibt einen Überblick über die Forschungs- und Unternehmenslandschaft in der EAC.

In Kenya, bioeconomy development is strongly related to biotechnology policy. With the “National Biotechnology Development Policy” (2006) the government formulated its vision to transform Kenya into a knowledge-based economy by fostering research, development and the commercialization of modern biotechnological products. A special bioeconomy strategy does not exist. The Biotechnology Strategy was prepared by the Council for Science and Technology, a Kenyan government advisory body. Although fundamentally very broad, the strategy emphasizes the particular opportunities for the medical application of biotechnology.

Das Land besitzt drei Strategien zur Energiegewinnung, aber keine spezifische Bioökonomie- oder Biotechnologiestrategie. Die drei Strategien zur Energiepolitik umfassen eine nationale Strategie zur Energiepolitik, eine Strategie zu erneuerbaren Energien und eine Strategie zur Entwicklung von Biokraftstoffen. Um die Biokraftstoff-Strategie besser umsetzen zu können, wurde 2009 eine „National Agency for Bioenergy Development“ ins Leben gerufen. Eine besondere Herausforderung, der sich das Land gegenübergestellt sieht, ist der Kampf gegen die fortschreitende Wüstenbildung. Damit einhergehend ist der verantwortungsvolle Umgang mit den natürlichen Ressourcen Malis besonders wichtig.

The country has three strategies for energy production but no specific bioeconomy or biotechnology strategy. The three energy policy strategies include a national energy policy strategy, a renewable energy strategy and a biofuels strategy. In order to better implement the biofuels strategy, a "National Agency for Bioenergy Development" was set up in 2009. A particular challenge facing the country is the struggle against progressive desertification. The responsible management of Mali’s natural resources is also particularly important.

Die Ziele der „Ocean Economy“ Strategie sind größtenteils nicht relevant für die Bioökonomie. Der strategische Fokus liegt unter anderem auf den Potenzialen des Meeres für die Fischerei, Aquakultur, Kosmetik- und Pharmaindustrie.

The main objective of the roadmap on “Ocean Economy” is not related to bioeconomy. The strategic focus is on the marine's potential for fisheries, aquaculture, cosmetics and the pharmaceutical industry.

Grundsätzlich steht die sozioökonomische Entwicklung des Landes im Mittelpunkt; einige Bioökonomie-relevante Schwerpunkte werden aber gesetzt. Eine eigene Bioökonomie-Strategie existiert nicht, für die Bioökonomie haben aber die Themenfelder Gesundheit, Landwirtschaft, Fischerei, Energie und Biotechnologie Relevanz.

In principle, it focuses on the socio-economic development of the country; Certain issues relevant to the bioeconomy are being decided upon. A bioeconomy strategy doesn’t exist, but the fields of health, agriculture, fisheries, energy and biotechnology are relevant to the bioeconomy.

Konzipiert wurde das Papier von der Nigerian National Petroleum Corporation NNPC. Geplant ist, dass die Einbindung sowohl des Energie- als auch des Agroindustrie-Sektors die Entstehung neuer Jobs begünstigt und die ländliche und technologische Entwicklung unterstützt. Wichtige Zielsetzungen sind außerdem eine kohärentere Politik und inter-ministerielle Koordination.

The paper was designed by the Nigerian National Petroleum Corporation NNPC. It is envisaged that the integration of both the energy and agribusiness sectors will foster the emergence of new jobs and support rural and technological development. Important objectives also include a more coherent policy and inter-ministerial coordination.