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Mit dem LOEWE-Zentrum für Insektenbiotechnologie und Bioressourcen hat sich die Stadt Gießen zu einem weltweit führenden Standort für Insektenbiotechnologie entwickelt. Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME und der Justus-Liebig-Universität forschen hier gemeinsam an biotechnologischen Methoden, um neue Produkte aus Insekten zu entwickeln. Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei auf nachhaltigen, Insekten-basierten Technologien für die zirkuläre Bioökonomie. Nun soll in Gießen auch die Zucht von Insekten im großen Still etabliert werden.

Industrielle Zucht und Verwertung von Insekten

Wie das Fraunhofer IME mitteilt, wird sich das bayerische Start-up entoSOLUTIONS in der Nähe des Fraunhofer-Instituts ansiedeln, um die industrielle Zucht und Verwertung von Insekten voranzutreiben. Im Fokus stehen Mehlwürmer, Soldatenfliegen und Schaben, die für verschiedenste Anwendungen wie Lebens- und Futtermittel nach der Aufzucht weiterverarbeitet werden sollen. 

„Mit dieser Industrieansiedlung sollen innovative Lösungen für die nachhaltige und energieeffiziente Nutzung von Insekten in der zirkulären Bioökonomie entwickelt werden. Sie ist von strategischer Bedeutung für die Region, denn sie stellt einen wichtigen Schritt hin zum Aufbau eines mittelhessischen, ‘Silicon Valley‘ für Insektentechnologien dar“, sagt Andreas Vilcinskas, Institutsteilleiter Bioressourcen des Fraunhofer IME, bei einer Veranstaltung anlässlich der Ansiedlung von entoSOLUTIONS. 

10.000 Tonnen Insektenlarven pro Jahr 

Auf einem Gelände hinter dem Fraunhofer-Institut soll demnächst ein neues Technikum mit rund 10.000 Quadratmetern entstehen, wo entoSOLUTIONS und IME-Forschende zusammenarbeiten werden. Wie die Tagesschau berichtet, ist darüber hinaus der Bau eines sogenannten Endo-Hub geplant, in dem bis zu 10.000 Tonnen Insektenlarven pro Jahr gezüchtet werden können. Daneben sieht das Konzept vor, Landwirte aus der Region für die Insektenzucht zu begeistern.

Insekten sind nicht nur reich an Proteinen und damit für Lebens- und Futtermittel geeignet. Sie sind auch eine wichtige Ressource für die Bioökonomie. So enthalten die Schalen beispielsweise das nach Cellulose zweithäufigste Polysaccharid der Erde, das Chitin. Aus dem Biopolymer werden Medizinprodukte hergestellt. Es dient aber auch als Ausgangsstoff für die technische Herstellung von Chitosan, das wiederum zur Her­stellung von Fasern, Schaumstoffen oder Folien genutzt wird.

Baubeginn für 2026 geplant

Der Spatenstich für das neue Gebäude ist für 2026 vorgesehen. Nach Angaben von entoSOLUTIONS ist Gießen der erste Standort, an dem das sogenannte Hub-Konzept umgesetzt wird. Weitere Hubs sind geplant. 

bb

With the LOEWE Centre for Insect Biotechnology and Bioresources, the city of Giessen has developed into a world-leading location for insect biotechnology. Scientists from the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and Justus Liebig University are jointly researching biotechnological methods to develop new products from insects. One focus of the work is on sustainable, insect-based technologies for the circular bioeconomy. Now the breeding of insects is also to be established on a large scale in Giessen.

Industrial breeding and utilisation of insects

As announced by the Fraunhofer IME, the Bavarian start-up Endosolutions will be based near the Fraunhofer Institute in order to promote the industrial breeding and utilisation of insects. The focus is on mealworms, soldier flies and cockroaches, which are to be further processed after breeding for a wide range of applications such as food and animal feed.

‘This industrial establishment is intended to develop innovative solutions for the sustainable and energy-efficient use of insects in the circular bioeconomy. It is of strategic importance for the region, as it represents an important step towards the establishment of a ‘Silicon Valley’ for insect technologies in Central Hessen,’ said Andreas Vilcinskas, Head of the Bioresources Division at Fraunhofer IME, at an event to mark the establishment of Endosolutions. 

10,000 tonnes of insect larvae per year

A new technical centre with around 10,000 square metres is soon to be built on a site behind the Fraunhofer Institute, where Endosolutions and IME researchers will work together. As reported by the German news programme Tagesschau, there are also plans to build a so-called Endo-Hub in which up to 10,000 tonnes of insect larvae can be bred per year. The concept also aims to get farmers from the region interested in breeding insects.

Insects are not only rich in protein and therefore suitable for food and animal feed. They are also an important resource for the bioeconomy. For example, the shells contain chitin, the second most common polysaccharide on earth after cellulose. Medical products are made from this biopolymer. However, it also serves as a raw material for the technical production of chitosan, which in turn is used to manufacture fibres, foams and films.

Start of construction planned for 2026

The ground-breaking ceremony for the new building is scheduled for 2026. According to Endosolutions, Giessen is the first location where the hub concept will be implemented. Further hubs are planned.

bb

Aspekte wie Tierwohl und Umweltschutz spielen beim Kauf von Fleischprodukten eine immer größere Rolle. Mit Hochdruck wird gegenwärtig an sogenanntem Laborfleisch geforscht, das sowohl geschmacklich als auch von der Struktur her mit dem tierischen Original mithalten kann. Im Labor kultiviertes Fleisch wird mithilfe biotechnologischer Verfahren aus Stammzellen tierischer Muskelzellen gewonnen und in einem Nährmedium kultiviert. Doch die Vorbehalte gegen zellbasiertes Fleisch sind noch immer groß. Daneben gibt es zahlreiche Hürden, die eine industrielle Produktion erschweren. Ein Team um den Aachener Molekular- und Zellbiologen Julius Che Ngwa vom Fraunhofer IME will diese Hemmnisse abbauen und damit der sogenannten Cultured-Meat-Industrie zum Aufschwung verhelfen.

Eine Fläche von 200 Hektar und eine mögliche Einsparung von 3.400 Tonnen CO₂: Dieses ambitionierte Ziel verfolgt das Projekt MooReturn, das im Januar an der Mecklenburgischen Seenplatte gestartet ist. Erreicht werden soll es durch die großflächige Wiedervernässung von Moorflächen, durch den Anbau von Paludikultur sowie die stoffliche und energetische Verwertung und Vermarktung der hier angebauten Rohstoffe. Das Vorhaben wird vom Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) geleitet und wissenschaftlich durch die Universitäten Bonn, Greifswald und Rostock begleitet. 

Moor-Revitalisierung und Paludikultur

Im oberen Flussabschnitt der Peene sollen Moorflächen mit dem Anbau revitalisiert, Wasserstände optimiert und Moorpflanzen wie Rohrkolben oder Schilf geerntet werden. Darüber hinaus wollen die Projektpartner neue Möglichkeiten für die Auffaserung und stoffliche Verwertung der Biomasse etwa als Papier- oder Verpackungsmaterial, Faserplatten und Baustoffe sowie chemischer Grundstoffe testen. 

Wertschöpfungsketten für Produkte aus Paludikultur aufbauen

Die Erkenntnisse sollen anschließend in das Projekt toMOORow fließen. Hier beteiligen sich Unternehmen und Wirtschaftspartner daran, Wertschöpfungsketten für Produkte aus Paludikultur aufzubauen. Die thermische Nutzung am Anfang des Projekts MooReturn helfe dabei, eine stoffliche Nutzung zu entwickeln und ermögliche den Unternehmen aus der Allianz, sich selbst mehr zu beteiligen, heißt es. So sollen beispielsweise Reststoffe als Nebenprodukte verkauft werden, etwa für die Herstellung von Düngegranulaten.

In Deutschland gibt es rund 1,8 Millionen Hektar Moorflächen, von denen mehr als 90 % entwässert sind. Davon werden 71 % für die Landwirtschaft, 15 % für die Forstwirtschaft und 0,9 % für den Torfabbau genutzt. Entwässerte Moore tragen etwa 7 % zu den Treibhausgasemissionen Deutschlands bei, da durch die Zersetzung der Moorböden und den Abbau von Torf die darin gespeicherten Treibhausgase freigesetzt werden. 

Millionenförderung für Moorbodenschutz

Mit MooReturn will das Konsortium einen wesentlichen Beitrag zu den Zielen der Nationalen Moorschutzstrategie sowie der Bund-Länder-Vereinbarung zum Moorbodenschutz leisten. An dem Vorhaben sind insgesamt neun Partner aus Wissenschaft, Verwaltung und Wirtschaft beteiligt. Auch die regionale Landwirtschaft unterstützt das Vorhaben. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Projekt bis 2027 mit insgesamt 4,3 Mio. Euro. 

lh/bb

An area of 200 hectares and a potential saving of 3,400 tonnes of CO₂: this is the ambitious goal of the MooReturn project, which was launched in the Mecklenburg Lake District in January. This is to be achieved through the large-scale rewetting of moorland, the cultivation of paludiculture and the material and energy utilisation and marketing of the raw materials grown here. The project is being managed by the German Biomass Research Centre (DBFZ) and scientifically supported by the universities of Bonn, Greifswald and Rostock.

Moor revitalisation and paludiculture

In the upper section of the River Peene, moorland areas are to be revitalised through cultivation, water levels optimised and moorland plants such as bulrushes and reeds harvested. In addition, the project partners want to test new possibilities for the pulping and material utilisation of biomass, for example as paper or packaging material, fibreboard and building materials as well as chemical raw materials.

Establishing value chains for products from paludiculture

The findings will then be channelled into the toMOORow project. Here, companies and business partners are involved in establishing value chains for products from paludiculture. The thermal utilisation at the beginning of the MooReturn project would help to develop a material utilisation and enable the companies from the alliance to become more involved themselves, it is said. For example, residual materials are to be sold as by-products, which could be used to produce fertiliser granules.

There are around 1.8 million hectares of moorland in Germany, of which more than 90 % is drained. Of this, 71 % is used for agriculture, 15 % for forestry and 0.9 % for peat extraction. Drained peatlands contribute around 7 % of Germany's greenhouse gas emissions, as the decomposition of the peat soils and the extraction of peat release the greenhouse gases stored in them. 

Millions in funding for peatland protection

With MooReturn, the consortium aims to make a significant contribution to the objectives of the National Moorland Protection Strategy and the federal-state agreement on moorland soil protection. A total of nine partners from science, administration and industry are involved in the project. Regional agriculture is also supporting the project. The Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) is funding the project with a total of 4.3 million euros until 2027.

lh/bb

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt seit mehreren Jahren junge Forschende dabei, mit eigenen Arbeitsgruppen innovative Ideen zu verwirklichen. Ziel ist, die Bioökonomie neu und noch nachhaltiger zu gestalten. Für die Realisierung der Bioökonomie ist Forschung, die einen Weg in die Anwendung findet, essenziell. Daher beschränkt sich die Förderung nicht nur auf die Forschung in Universitäten und Forschungseinrichtungen. Auch die Wirtschaft wird explizit angesprochen.

Ideen im Video präsentieren

2024 wurde die Förderinitiative „BioKreativ – Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ ein weiteres Mal für drei Jahre aufgelegt. In diesem Jahr wurde die Maßnahme hinsichtlich des Begutachtungsverfahrens nun ergänzt. Mit der Änderung erhalten Nachwuchsforschende, die eine Skizze einreichen möchten, erstmals auch die Möglichkeit, ihr Thema in einem fünfminütigen Video zu präsentieren. Die laufende fünfte Ausschreibungsrunde ist ab sofort wieder offen für neue Vorschläge. 

Zielgruppe: Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie IT

Gefördert werden erneut neue und risikoreiche Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsvorhaben von Nachwuchsgruppen aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie der Informationstechnologie an Hochschulen, außerhochschulischen Forschungseinrichtungen sowie an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft. Die Zusammensetzung der Nachwuchsgruppen ergibt sich aus der jeweiligen Themenstellung. Eine interdisziplinäre Kooperation auch über die genannten Disziplinen hinaus kann bei Bedarf umgesetzt werden.

Die Leitungen der Nachwuchsgruppen sollen von etablierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Sinne einer Mentorenschaft begleitet werden. Das BMBF verspricht sich davon sowohl inhaltliche Synergien als auch eine Unterstützung und Stärkung bei zu erwartenden organisatorischen und thematischen Herausforderungen. Darüber hinaus wird die Ausbildung und Qualifizierung des forschenden Nachwuchses im Bereich der Bioökonomie angestrebt. 

In der Landwirtschaft entsteht neben den Treibhausgasemissionen Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Methan auch Lachgas (N₂O) – letzteres vor allem durch Stickstoffüberschüsse aus Dünger. ZALF-Forschende haben in einem Feldversuch getestet, wie bereits eine einmalige Düngung mit amorphem Silikat dafür sorgen kann, dass Böden Stickstoffdünger effizienter aufnehmen und somit weniger Lachgas emittieren: laut der Studie potenziell um mehr als 30 %. Dieses Ergebnis wurde in der Fachzeitschrift Frontiers in Environmental Science veröffentlicht.

Lachgas in der Landwirtschaft

Vor allem Mikroorganismen bilden unter bestimmten Bedingungen Lachgas im Boden, indem sie überschüssigen Stickstoff umwandeln. Das passiert in der Landwirtschaft durch den Einsatz von Stickstoffdünger in großen Mengen. Das Treibhausgas ist 300-mal klimawirksamer – also stärker im Hinblick auf den Treibhauseffekt – als CO₂. Deswegen der Feldversuch: „Wir wissen bereits, dass amorphes Silikat die Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen im Boden erhöht. Zudem können die Pflanzen über ein verbessertes Wachstum insgesamt mehr Stickstoff aufnehmen. Dadurch bleibt weniger überschüssiger Stickstoff für die Mikroorganismen übrig, die Lachgas freisetzen“, erklärt Jörg Schaller, Leiter der Arbeitsgruppe Silizium-Biogeochemie am ZALF. Amorphes Silikat ist in landwirtschaftlich genutzten Böden oft knapp, da es sich im Gewebe von Ackerkulturen einlagert und somit bei der Ernte vom Feld verschwindet. 

Kontrollparzellen zum Vergleich

Im Jahr 2020 brachte das ZALF-Forschungsteam auf einer Fläche bei Müncheberg in Brandenburg amorphes Silikat aus. Damit wurden die natürlichen Vorräte auf das Niveau vor der landwirtschaftlichen Nutzung angehoben. Zum Vergleich wurden andere Kontrollparzellen nicht gedüngt. Um die tatsächlichen Lachgasemissionen zu messen, arbeitete die Gruppe mit eigens dafür angefertigten Messkammern: „So können wir die Emissionen räumlich genau erfassen und analysieren, wie sich die behandelten und unbehandelten Flächen voneinander unterscheiden“, erklärt Mathias Hoffmann von der Arbeitsgruppe Isotopen-Biogeochemie & Gasflüsse am ZALF und Erstautor der Studie. 

Um Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft abzuleiten, sind den Forschenden zufolge weitere Langzeitstudien und Praxisversuche erforderlich. Auch marktfähige Produkte müssen noch entwickelt werden. 

lh