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Viele Fischarten wie Lachs und Forelle werde heute in Aquakulturanlagen gezüchtet, um die steigende Nachfrage zu bedienen. In der Regel sind diese Fischfarmen in Küstennähe angesiedelt, wo die Aufzucht durch Schifffahrt, Tourismus oder Bauwerke beeinträchtigt wird. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Forschenden der Technischen Universität Braunschweig will nun die Aquakultur ins offene Meer verlagern.

Landwirtschaftliches Potenzial der offenen See erschließen

Im Fokus des Vorhabens, das 2021 gestartet ist und bis 2026 läuft, steht die Entwicklung einer neuartigen Seetangfarm, die als Prototyp vor der Küste Neuseelands installiert werden soll. „Damit könnte also das landwirtschaftliche Potenzial der offenen See erschlossen werden“, sagt Nils Goseberg, Leiter des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau der TU Braunschweig.

Der Bau von Algenfarmen auf hoher See ist jedoch mit deutlich höheren Herausforderungen verbunden als vergleichbare Farmen im küstennahen Bereich. Sie befinden sich nicht nur in tieferen Gewässern, sondern sind auch höheren Wellen und stärkeren Strömungen ausgesetzt.

Offshore-Bedingungen im Wellenbecken

Zu den Aufgaben der Braunschweiger Forschenden gehörte es, jene Kräfte präzise zu bestimmen, die auf die Offshoreanlage wirken. Um das Verhalten von Seetang und Farmstruktur unter realen Bedingungen zu analysieren, wurden mehrere Versuchsreihen am Leichtweiß-Institut durchgeführt.

So wurde in einem zwei Meter langen Wellenkanal untersucht, wie sich die Kräfte und Bewegungen des Seetangs unter verschiedenen Wellenbedingungen verändern und wie sich die Kunststoffseile, an denen der Seetang wächst, gegenseitig beeinflussen. Dafür wurden Ersatzkörper gebaut, deren Form dem Seetang nachempfunden ist, sodass die Verformungen der Algen realistisch abgebildet werden. Mithilfe spezieller Sensorsysteme wurde dann das Strömungsfeld um die Algenstruktur erfasst, während sogenannte Kraftmessdosen jene Kräfte ermittelten, die gezielt auf die Pflanzen wirken. Diese Erkenntnisse flossen wiederum in Computermodelle ein, um die Lastenbestimmung für die gesamte Offshoreanlage überprüfen und weiter optimieren zu können.

Seetangfarm im Maßstab 1:20 nachgebaut

Für die nächste Versuchsreihe wurde im Wellenbecken eine Seetangfarm im Maßstab 1:20 nachgebaut. Hier ging es darum, zu ermitteln, ob das System unter realen Offshore-Bedingungen auch funktioniert. Dafür wurden unterschiedliche Materialien für die Kopfleinen getestet, die die Kultivierungsleinen miteinander verbinden und damit als Anschlusspunkte zwischen Anker und Farm dienen, sowie verschiedene Arten von Verankerungssystemen, um optimale Bedingungen für das Wachstum des Seetangs sicherzustellen. „Dabei sind vor allem Spannung und Stabilität der Leinen entscheidend, um gleichbleibende Wachstumsbedingungen hinsichtlich Licht und Nährstoffen zu gewährleisten“, erklärt Projektmitarbeiter Henrik Neufeldt vom Leichtweiß-Institut.

Verformungen und Bewegungen analysiert

Durch die Kombination von Kraftsensoren, Wellenpegeln, Geschwindigkeitssensoren und Motion-Tracking-Kameras konnte das Team eigenen Angaben zufolge die Verformungen und Bewegungen des Systems detailliert erfassen und analysieren.

Das Projekt mit dem Titel „Ngā Punga o te Moana“ wird vom Cawthron Institute in Neuseeland geleitet und von der neuseeländischen Regierung mit rund 11 Mio. Neuseeländische Dollar gefördert. Ziel der Forschenden ist es, die Offshore-Aquakultur nachhaltig und effizient zu gestalten, um den wachsenden Bedarf an marinen Ressourcen – nicht nur für die Nahrungsmittelproduktion – zu decken. Gleichzeitig soll die Entwicklung neuer Technologien dazu beitragen, das Ökosystem Meer zu schonen.

bb

Seit Millionen von Jahren gewinnen Pflanzen Energie aus der Photosynthese. Dabei werden mithilfe des Sonnenlichts Kohlenstoff und Wasser in Zucker und Sauerstoff umgewandelt. Diesen natürlichen Stoffwechselweg technisch nachzuahmen, hätte viele Vorteile und ist daher ein ambitioniertes Ziel zahlreicher Forschungsteams. Chemiker der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg sind auf dem Weg zur künstlichen Photosynthese nun einen Schritt weiter gekommen.

Farbstoffmoleküle synthetisiert

Die natürliche Photosynthese ist ein komplexer Prozess. Sie findet in den Zellen der Pflanzen in einzelnen Schritten und unter Beteiligung zahlreicher Farbstoffe, Proteine und anderer Moleküle statt. Gemeinsam mit Forschenden der Yonsei-Universität in Seoul (Korea) gelang es einem Team um den Würzburger Chemiker Frank Würthner einen der ersten Schritte der natürlichen Photosynthese nachzuahmen. Wie das Team im Fachjournal Nature Chemistry berichtet, wurde ein Stapel aus Farbstoffen synthetisiert, der dem Photosynthese-Apparat in der Pflanzenzelle sehr nahekommt.

Konkret besteht die Struktur aus vier aufeinander gestapelten Farbstoffmolekülen aus der Klasse der Perylenbisimide. Dieser künstliche Prozess absorbiert der Studie zufolge an einem Ende Lichtenergie, nutzt diese zur Trennung von Ladungsträgern und leitet sie über einen Transport von Elektronen schrittweise ans andere Ende weiter. „Wir können den Ladungstransport in dieser Struktur mit Licht gezielt anstoßen und haben ihn genau analysiert. Er läuft effizient und schnell ab. Das ist ein wichtiger Schritt hin zur Entwicklung einer künstlichen Photosynthese“, so JMU-Doktorand Leander Ernst, der die gestapelte Struktur synthetisiert hat.

Photofunktionale Materialien für die künstliche Photosynthese

Als Nächstes will das Würzburger Team die Anzahl der gestapelten Farbstoffmoleküle weiter erhöhen. Am Ende soll eine Art supramolekularer Draht entstehen, der Lichtenergie aufnimmt und diese schnell und effizient über größere Strecken hinweg transportiert. Den Forschenden zufolge wäre das „ein weiterer Schritt hin zu neuartigen photofunktionalen Materialien, die sich für die künstliche Photosynthese nutzen lassen“.

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For millions of years, plants have been obtaining energy from photosynthesis. In this process, carbon and water are converted into sugar and oxygen with the help of sunlight. Imitating this natural metabolic pathway technically would have many advantages and is therefore an ambitious goal of numerous research teams. Chemists at Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in Bavaria, Germany, have now come one step closer to artificial photosynthesis.

Dye molecules synthesized

Natural photosynthesis is a complex process. It takes place in the cells of plants in individual steps and involves numerous dyes, proteins and other molecules. Together with researchers from Yonsei University in Seoul (Korea), a team led by Würzburg chemist Frank Würthner has succeeded in imitating one of the first steps of natural photosynthesis. As the team reports in the journal Nature Chemistry, a stack of dyes was synthesized that comes very close to the photosynthetic apparatus in the plant cell.

Specifically, the structure consists of four stacked dye molecules from the perylene bisimide class. According to the study, this artificial process absorbs light energy at one end, uses it to separate charge carriers and passes it on step by step to the other end via a transport of electrons. “We can specifically trigger the charge transport in this structure with light and have analyzed it in detail. It is efficient and fast. This is an important step towards the development of artificial photosynthesis,” says JMU doctoral student Leander Ernst, who synthesized the stacked structure.

Photofunctional materials for artificial photosynthesis

The next step for the Würzburg team is to further increase the number of stacked dye molecules. The end result should be a kind of supramolecular wire that absorbs light energy and transports it quickly and efficiently over long distances. According to the researchers, this would be “a further step towards novel photofunctional materials that can be used for artificial photosynthesis”.

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Mit Blick auf die Herstellung von Arzneimitteln greifen Pharmaunternehmen zunehmend auf biologisches Wissen zurück. Zwar bilden chemisch synthetisierte Wirkstoffe nach wie vor den größten Anteil im deutschen Arzneimittelmarkt, die sogenannten Biopharmazeutika rücken jedoch zunehmend auf. Diese Medikamente sind Biomoleküle, die so groß sind, dass sie chemisch nicht oder nur sehr aufwändig herzustellen wären. Für ihre Herstellung bedient man sich der Methoden der modernen Biotechnologie: Lebende Mikroorganismen oder Zellen höherer Lebewesen lassen sich mithilfe molekulargenetischer Verfahren zu Mini-Fabriken für Medikamente umfunktionieren. 

Laut Branchenreport der Boston Consulting Group und des vfa bio waren Ende 2023 in Deutschland insgesamt 417 Biopharmazeutika zugelassen. Der Marktanteil dieser biotechnologischen Arzneimittel am Gesamt-Pharmamarkt stieg damit hierzulande auf 34,5 %. Insgesamt wurden im Jahr 2023 19,2 Mrd. Euro mit Biopharmazeutika umgesetzt: etwa Antikörper gegen Krebs oder Autoimmunkrankheiten wie Rheuma oder Multiple Sklerose, Hormone wie Insulin zur Behandlung von Diabetes oder Enzyme gegen Stoffwechselkrankheiten. 

Pharmaceutical companies are increasingly resorting to knowledge about biology for the production of medicines. Although chemically synthesised active ingredients still make up the largest share of the German pharmaceutical market, so-called biopharmaceuticals are catching up. Biopharmaceuticals are biomolecules that are too large to be produced chemically, or at least their production would not be efficient. This is where modern biotechnology comes in by using molecular genetic processes that turn living microorganisms and cells of higher living organisms into miniature factories for drugs.  

According to an industry report published by the Boston Consulting Group and vfa bio, at the end of 2023, 417 biopharmaceuticals had been approved in Germany. This pushed the market share of these biotechnologically produced medicines to 34,5%. In 2023, a total of 19.2 billion euros was generated with biopharmaceuticals in Germany, including antibodies against cancer or autoimmune diseases such as rheumatism or multiple sclerosis, hormones such as insulin for the treatment of diabetes or enzymes against metabolic diseases. 

Feldroboter, die Unkraut jäten, kranke Pflanzen aufspüren oder bewässern, unterstützen schon heute Landwirtinnen und Landwirte vielerorts bei ihrer Arbeit. Mit Polybot haben Tübinger Forschende einen KI-gestützten Erntehelfer entwickelt, der auch sogenannte kleinteilige Anbauformen – wie den Gemüseanbau – wirtschaftlich machen kann. Nun muss sich der Tübinger Ernteroboter in einem Praxistest bewähren. Bei der siebenmonatigen Validierung wird das Projekt von der Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND mit knapp 220.000 Euro unterstützt.

KI-gestützter Ernteroboter für kleinteilige Anbauformen

Polybot ist eine vollständig autonome Lösung, die mit modernster KI-Technologie arbeitet. Der Roboter soll künftig vielfältige Aufgaben im Anbau von Feldfrüchten, Obst und Gemüse übernehmen – vom Unkraut jäten, der Ernte von Tomaten oder Gurken bis hin zum Freischnitt. „Durch die Kombination aus computergestütztem Sehen und robotergestützter Mechanik reduziert Polybot den Bedarf an chemischen Herbiziden und kann kleinteiligere und nachhaltigere Anbauformen wirtschaftlich machen“, schreiben die Forschenden. 

Praxistest für Ernte von Feingemüse

„Mit der Validierung können wir unsere Lernalgorithmen jetzt auf den schwierigsten Tätigkeiten in der Landwirtschaft, der Ernte von Feingemüse, trainieren und zusammen mit Landwirten im Praxisbetrieb testen“, sagt Projektleiter Wieland Brendel vom Ellis Institut Tübingen und Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für intelligente Systeme.

Derzeit erfolgt die Ernte von Feingemüse fast ausschließlich manuell. Der Test soll zeigen, dass mithilfe von Polybot neue Aufgaben flexibel integriert und automatisiert werden können. Auch der konkrete Nutzen für Landwirtinnen und Landwirte wird untersucht.  Auf Basis dieser Zusammenarbeit soll ein erstes marktfähiges Produkt direkt vor Ort erarbeitet werden.

Vorbereitung für Start-up-Gründung

Nach erfolgreicher Validierung plant das Polybot-Team die Gründung eines Start-ups. Die Unterstützung durch SPRIND sei hierfür strategisch und kommunikativ ein großer Schritt für das Team, heißt es. 

Die Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND wurde 2019 gegründet. Alleinige Gesellschafterin ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).

bb

Die derzeitigen Agrarsysteme stehen vor einem Dilemma: Einerseits sind sie essenziell für die Versorgung mit Nahrungsmitteln, andererseits mitverantwortlich für Klimawandel und Biodiversitätsverlust. Ein interdisziplinäres Team aus diversen Forschungsinstituten wollte das ändern. Mit CUBES Circle hat das Konsortium ein kreislaufbasiertes System geschaffen, das in eine urbane Infrastruktur eingebunden ist und unterschiedliche Produktionssysteme miteinander vernetzt. Damit wurde „weltweit das nachhaltigste intensive Konzept eines Agrarsystems geschaffen“, sagt Projektkoordinator und Sprecher Christian Ulrichs von der Humboldt-Universität (HU) zu Berlin. 

Das Verbundprojekt CUBES Circle ist im November 2024 in seine zweite Förderphase gestartet und wird bis Juli 2028 im Rahmen der Fördermaßnahme Agrarsysteme der Zukunft vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 6,7 Mio. Euro finanziert. Daran beteiligt sind insgesamt 13 Partner aus Forschung und Industrie.

Nahrungsmittelproduktion im Container 

Die Natur ist ein Netz, in dem viele Kreisläufe miteinander verwoben sind. Diese können einander aufheben oder verstärken. Das Team von CUBES Circle analysiert und nutzt gezielt diese Mechanismen, um Reststoffe des einen Kreislaufs in einem anderen weiterzunutzen. „Per se gibt es in der Natur keine Abfälle, sondern ein Abfallstoff ist immer Wertstoff für irgendjemand anderen“, erklärt Ulrichs. Im Moment sind im CUBES Circle drei Trophieebenen – die verschiedenen Stufen in einem Nahrungsnetz – verbunden: Pflanzen als Primärproduzenten, Insekten und Fische als Konsumenten. Alle Ebenen sind eigenständige landwirtschaftliche Produktionssysteme für menschliche Nahrung. Die Produktion erfolgt in sogenannten CUBES. „Sie dienen als die kleinste Einheit eines skalierbaren Produktionssystems“, erläutert Ulrichs. Wenn mehrere Systeme miteinander vernetzt werden, ist es ein CUBES Circle.

Current agricultural systems are faced with a dilemma: on the one hand, they are essential for the supply of food, but on the other hand, they are partly responsible for climate change and biodiversity loss. An interdisciplinary team from various research institutes wanted to change this. With CUBES Circle, the consortium has created a cycle-based system that is integrated into an urban infrastructure and links different production systems with one another. This has created “the world's most sustainable intensive agricultural system concept”, says project coordinator and spokesperson Christian Ulrichs from Humboldt-Universität (HU) zu Berlin.

The CUBES Circle joint project entered its second funding phase in November 2024 and is being financed by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) with 6.7 million euros until July 2028 as part of the Agricultural Systems of the Future funding measure. A total of 13 partners from research and industry are involved.

Food production in a container

Nature is a network in which many cycles are interwoven. These can cancel each other out or reinforce each other. The CUBES Circle team is specifically analyzing and using these mechanisms to reuse residual materials from one cycle in another. “There is no waste per se in nature, but a waste material is always a valuable material for someone else,” explains Ulrichs. At the moment, three trophic levels - the different stages in a food web - are connected in the CUBES Circle: Plants as primary producers, insects and fish as consumers. All levels are independent agricultural production systems for human food. Production takes place in so-called CUBES. “They serve as the smallest unit of a scalable production system,” explains Ulrichs. If several systems are networked together, it is a CUBES Circle.

Zwei antennenartige Fühler machen einzellige Mikroalgen zu fantastischen Schwimmern. Diese Fähigkeit haben sich zwei Forscherinnen vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme zu Nutze gemacht. Sie verwandelten die Organismen in Miniroboter, die beispielsweise als Wirkstofftransporter in der Medizin zum Einsatz kommen könnten.

Magnetische Mikroalge als Mikroroboter

Im Rahmen der Studie wollten die Forscherinnen Birgül Akolpoglu und Saadet Fatma Baltaci herausfinden, ob die Mikroalge auch durch enge Räume und zähe Flüssigkeit, wie sie im menschlichen Körper vorkommt, schwimmen kann. Ihr Ziel war es, die Oberfläche der einzelligen Organismen mit einem magnetischen Material so zu funktionalisieren, dass sich die Zellen wie ein Mikroroboter in jede gewünschte Richtung steuern lassen. Dafür beschichteten sie Algen mit dem Biopolymer Chitosan und magnetischen Nanopartikeln. Bei neun von zehn Mikroalgen funktionierte die magnetische Beschichtung problemlos. Diese biohybriden Miniroboter wurden dann sowohl in einer wasserähnlichen als auch in einer zähen Flüssigkeit getestet. In beiden Fällen wurden die magnetischen Mikroalgen mithilfe externer Magnetfelder gesteuert und entlang winziger 3D-gedruckter Röhrchen manövriert.

Magnetische Steuerung funktioniert

Wie das Team in der Fachzeitschrift Matter berichtet, blieb die Schwimmfähigkeit der Mikroalge durch die magnetische Beschichtung „weitgehend unbeeinträchtigt“, während sie ohne Beschichtung entweder steckenblieb oder sich rückwärts bewegte. „Mit magnetischer Steuerung bewegten sie sich jedoch reibungsloser und umgingen Hindernisse“, sagt Co-Erstautorin der Publikation, Birgül Akolpoglu. „Die magnetische Steuerung half den Mikroschwimmern, sich an der Richtung des Feldes auszurichten. Sie zeigten echtes Potenzial für die Navigation in engen Räumen – als würde man sie mit einer Art winzigem GPS ausstatten.“

Potenzial nicht nur in der Biomedizin

Der Studie zufolge hat die Viskosität jedoch Einfluss auf die Schwimmfähigkeit der beschichteten Mikroalge. Erst als das Magnetfeld anlag, bewegten sich die Schwimmer. „Dies zeigt, wie die Feinabstimmung von Viskosität und magnetischer Ausrichtung die Navigation von Mikrorobotern in komplexen Umgebungen optimieren kann“, sagt Saadet Fatma Baltaci. Die Forscherinnen sind überzeugt, dass die Miniroboter aus Algen „Türen für Anwendungen wie die gezielte Medikamentenabgabe“ öffnen und ein „aufregendes Potenzial für zukünftige Innovationen in der Biomedizin und darüber hinaus bieten“. 

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Two antenna-like feelers turn unicellular microalgae into fantastic swimmers. Two researchers from the Max Planck Institute for Intelligent Systems have harnessed this ability. They transformed the organisms into mini-robots that could be used as drug transporters in medicine, for example.

Magnetic microalgae as microrobots

As part of the study, researchers Birgül Akolpoglu and Saadet Fatma Baltaci wanted to find out whether the microalgae could also swim through confined spaces and viscous fluids such as those found in the human body. Their aim was to functionalize the surface of the unicellular organisms with a magnetic material so that the cells could be steered in any desired direction like a micro-robot. To do this, they coated algae with the biopolymer chitosan and magnetic nanoparticles. The magnetic coating worked without any problems in nine out of ten microalgae. These biohybrid mini-robots were then tested in both a water-like and a viscous liquid. In both cases, the magnetic microalgae were controlled using external magnetic fields and maneuvered along tiny 3D-printed tubes.

Magnetic control works

As the team reports in the journal Matter, the microalgae's swimming ability was “largely unaffected” by the magnetic coating, whereas without the coating they either got stuck or moved backwards. “With magnetic control, however, they moved more smoothly and avoided obstacles,” says co-first author of the publication, Birgül Akolpoglu. “Magnetic steering helped the microswimmers to align themselves with the direction of the field. They showed real potential for navigation in confined spaces - as if they were equipped with a kind of tiny GPS.”

Potential not only in biomedicine

According to the study, however, the viscosity has an influence on the buoyancy of the coated microalgae. Only when the magnetic field was applied did the swimmers move. “This shows how fine-tuning viscosity and magnetic orientation can optimize the navigation of microrobots in complex environments,” says Saadet Fatma Baltaci. The researchers are convinced that the mini-robots made from algae “open doors for applications such as targeted drug delivery” and offer “exciting potential for future innovations in biomedicine and beyond”.

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Pflanzen haben im Laufe der Evolution Mechanismen entwickelt, um sich vor Bedrohungen wie Viren zu schützen. Dieser Abwehrprozess in den Pflanzenzellen ist jedoch nicht immer optimal. Gegen das sogenannte Gurkenmosaikvirus sind viele Nutzpflanzen wie Kürbisse, Gurken, Getreide sowie Heil- und Gewürzpflanzen machtlos. Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben nun einen Wirkstoff entwickelt, der das Immunsystem der Pflanzen gegen dieses weitverbreitete Virus stärkt, in dem er die pflanzliche Abwehr in die richtige Richtung lenkt.

Neues Verfahren identifiziert und bündelt Viren-siRNA 

„Bei einer Virusinfektion entstehen sehr viele verschiedene siRNA-Moleküle, von denen nur die wenigsten eine Schutzwirkung haben“, erklärt Sven-Erik Behrens vom Institut für Biochemie und Biotechnologie der MLU. Diese siRNA-Moleküle (small interfering RNAs) sind zerkleinerte Virus-RNAs, die in der Pflanzenzelle von speziellen Enzym-Scheren zerschnitten werden und sich in den Pflanzenzellen wieder ausbreiten. Das Team um Behrend hat eine Methode entwickelt, um diese siRNA-Moleküle gezielt zu identifizieren und zu bündeln.

Wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Nucleic Acids Research berichten, lassen sich mithilfe des Verfahrens verschiedene dieser effizienten siRNA-Moleküle weiterverarbeiten und in Form effizienter doppelsträngiger RNA-Moleküle (edsRNAs) zu einem Paket schnüren, „das in den Pflanzenzellen wieder in die antiviral wirksamen siRNAs zerlegt wird“. „RNA-Viren wie das Gurkenmosaikvirus sind gefährlich, weil sie sich schnell weiterentwickeln können. Außerdem besteht das Erbgut dieses Virus aus drei separaten Teilen, was die Chance auf neue Mutationen weiter erhöht. Um einen maximalen Schutz gegen das Virus zu erreichen, setzen unsere Substanzen deshalb an verschiedenen Stellen des Erbguts an“, sagt Behrens.

edsRNA-Wirkstoff wirkt zuverlässig gegen Virus

Im Rahmen der Studie wurde der neue edsRNA-Wirkstoff erfolgreich an der Modellpflanze Nicotania benthamiana erprobt. Das MLU-Team konnte zeigen, dass die Substanz Pflanzen zuverlässig gegen das Gurkenmosaikvirus schützte. Waren die Pflanzen behandelt, überlebten demnach 80 % bis 100 % die Infektion. Darüber hinaus haben die Forschenden das Verfahren so optimiert, dass der Wirkstoff innerhalb von zwei bis drei Wochen an mögliche Mutationen angepasst werden kann. Behrens zufolge ist der Ansatz auch auf andere Krankheitserreger übertragbar. Bis der neue RNA-Wirkstoff zur Bekämpfung des gefürchteten Gurkenmosaikvirus zum Einsatz kommt, wird jedoch noch einige Zeit vergehen. „Wir sind aber davon überzeugt, dass unser Ansatz auch in der Praxis funktionieren kann. Das erste Pflanzenschutzmittel auf der Basis eines RNA-Wirkstoffes ist kürzlich in den USA zugelassen worden“, sagt Behrens.

Die Entwicklung des Wirkstoffs wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie vom Land Sachsen-Anhalt gefördert.

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Der Verkehrssektor spielt eine große Rolle für die bis 2045 geplante Treibhausgasneutralität Deutschlands. Zuletzt hatte er jedoch seine verbindlichen Klimaschutzziele nicht erreicht. Das soll sich ändern: Im Rahmen des Projektes Pilot-SBG entstand auf dem Gelände des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) in Leipzig eine Pilotanlage zur Herstellung von erneuerbarem Methan und grünem Wasserstoff. Am 18. März wurde die neue Forschungsanlage offiziell in Betrieb genommen.

Skalierung der Technologie

In der neuen Pilotanlage wandeln bewährte und innovative Technologien biogene Reststoffe, Nebenprodukte, Abfälle und grünen Wasserstoff in erneuerbares Methan um. Letzteres ist das Hauptprodukt – wertige Nebenprodukte entstehen ebenfalls. Das Biomethan wird dann als komprimiertes erneuerbares Erdgas für die Fahrzeuge des DBFZ genutzt. „Ohne erneuerbare Kraftstoffe werden sich die Klimaziele im Verkehrssektor kaum erreichen lassen. Wir benötigen dafür innovative Lösungen, wie sie im Projekt Pilot-SBG entwickelt werden“, sagte Hartmut Höppner, Staatssekretär im Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) bei der Eröffnung der Pilotanlage. Ziel ist es, das Gesamtkonzept weiterzuentwickeln sowie dessen Skalierung hin zum kommerziellen Maßstab zu begleiten und zu unterstützen.

Deutschlandweit einzigartig

Die Pilotanlage wurde auf einer rund 800 Quadratmeter großen Geländefläche des Forschungszentrums errichtet. Mit ihren technischen Möglichkeiten ist die Anlage in dieser Größenordnung laut DBFZ deutschlandweit einzigartig. Bereits der Bau der Anlage wurde vom BMDV unterstützt. Die Betriebsphase bis 2027 wird nun mit weiteren 8,76 Mio. Euro gefördert. In dieser Zeit sind vier Kampagnen zum Biogasprozess mit den Ausgangsstoffen Stroh und Gülle sowie Bioabfall und Grünschnitt geplant. Danach soll die Pilotanlage von einer Forschungs- und Entwicklungs-Technologieplattform für weitere Vorhaben genutzt werden.

lh/bb