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Manufacturers of conventional insulation materials mostly rely on synthetic or mineral substances, the production of which consumes a lot of energy and causes CO₂ emissions. At the Institute for Circular Economy of Bio:Polymers (ibp) at Hof University of Applied Sciences, researchers are working on a sustainable alternative in the ‘Mycobuild’ project: they want to put thermal insulation materials based on fungal mycelium into use and establish an industrial manufacturing process that is both ecological and energy-efficient. The project is funded by the Federal Ministry of Research, Technology and Space (BMFTR) as part of the DATIpilot programme.

Manufacturing insulation materials in an environmentally friendly and resource-efficient way

The principle: fungal mycelium grows on agricultural residues such as straw, penetrating it completely and forming stable panels. These are then dried, heated and thus preserved. The advantages of fungus mycelium-based building materials are obvious: fungus mycelium is compostable, stores CO₂ and requires significantly less energy to produce than fossil-based products. In addition, the raw material can be obtained from local waste products such as straw, thus creating closed cycles in the construction industry. ‘With Mycobuild, we are demonstrating that insulation materials can also be produced in an environmentally friendly, regional and resource-saving manner,’ emphasises project manager Robert Honke. A mineral coating, currently being developed by industry partner Johann Bergmann GmbH & Co. KG, will also make the materials resistant to moisture and thus suitable for everyday use.

Growth and selection of fungi are crucial

However, one of the biggest challenges is enabling the fungi to grow under controlled conditions, as they are very sensitive to contamination. ‘We have to find the perfect balance: the substrate must provide enough nutrients for the mycelium to grow optimally, but must not contain too much sugar to prevent mould growth,’ explains Katharina Wellmanns, research assistant at the ibp.

The selection of fungi is also crucial, with researchers focusing on native species. ‘Some fungi grow faster, others form more stable structures. Oyster mushrooms in particular have proven to be a robust candidate, as they spread quickly and form dense networks,’ explains Wellmanns.

Proving feasibility by 2026

The Mycobuild team now wants to prove the industrial feasibility of the process by 2026. If scaling is successful, insulation materials made from fungal mycelium could not only replace conventional insulation materials, but also lead to more climate-friendly and resource-efficient construction methods.

Industriehanf zählt zu den wenigen nachwachsenden Rohstoffen, die ganzjährig wachsen. Auch bindet die Pflanze mehr CO₂ als Bäume und kann Holz als Rohstoffquelle ersetzen und damit zum Schutz des Waldes beitragen. Auf diese Vorteile setzt auch das Kölner Start-up PAPACKS. Seit 2013 entwickelt das Unternehmen nachhaltige Verpackungen auf Basis von Frisch- und Recyclingfasern – darunter Nutzhanf. Das Angebot reicht von Eierboxen über Cremedosen bis hin zu Inlays und Kartonagen für die Industrie.

Industrielle Nutzung von Nutzhanf auf ein neues Niveau heben

Um den industriellen Einsatz von Nutzhanf weiter voranzutreiben, wird der Kölner Verpackungspionier seine strategische Zusammenarbeit im Bereich Industriehanf mit dem Chemieunternehmen Solenis weiter intensivieren. Ziel der erweiterten Kooperation ist es, den Anbau und die industrielle Nutzung von Nutzhanf als nachhaltigen Rohstoff für die Verpackungsindustrie auf ein neues Niveau zu heben.

Nach Angaben von PAPACKS liegt der Fokus der Zusammenarbeit bei der Standardisierung der Rohstoffqualität, der Optimierung von Prozessen sowie der Entwicklung skalierbarer Fasergusslösungen für Lebensmittel-, Konsumgüter- und Technikverpackungen. „Wir haben mit Solenis einen erfahrenen Partner an unserer Seite, der unser Ziel einer plastikfreien Verpackungswelt nicht nur teilt, sondern aktiv mitgestaltet. Gemeinsam machen wir Hanf nicht nur skalierbar, sondern auch prozesssicher“, sagt Tahsin Dag, Gründer und Geschäftsführer von PAPACKS.

Nachhaltige Verpackungen im industriellen Maßstab realisieren

Mit über 5.000 Hektar Hanfanbau in der Ukraine und einer Produktionskapazität von über einer Milliarde Verpackungseinheiten jährlich hat das Kölner Start-up die Grundlage für eine industrielle Nutzung von Hanf in Europa geschaffen. Solenis ergänzt dies nun mit seiner Expertise im Bereich Additivchemie und Prozessoptimierung. „Die Herausforderung liegt nicht nur in der Innovation, sondern auch in der Standardisierung und Optimierung. Genau hier setzen wir mit PAPACKS an, um nachhaltige Verpackungen im industriellen Maßstab realisierbar zu machen“, so Amy Sand, Global Director Food Packaging, von Solenis.

Industrial hemp is one of the few renewable raw materials that grows all year round. The plant also binds more CO₂ than trees and can replace wood as a source of raw material, thereby helping to protect forests. The Cologne-based start-up PAPACKS is also capitalising on these advantages. Since 2013, the company has been developing sustainable packaging based on fresh and recycled fibres – including industrial hemp. The range extends from egg boxes and cream jars to inlays and cardboard packaging for industry.

Taking the industrial use of hemp to a new level

In order to further promote the use of industrial hemp, the Cologne-based packaging pioneer will intensify its strategic cooperation with the chemical company Solenis in the field of industrial hemp. The aim of the expanded cooperation is to take the cultivation and industrial use of hemp as a sustainable raw material for the packaging industry to a new level.

According to PAPACKS, the collaboration will focus on standardising raw material quality, optimising processes and developing scalable fibre casting solutions for food, consumer goods and technical packaging. ‘In Solenis, we have an experienced partner at our side who not only shares our goal of a plastic-free packaging world, but is also actively helping to shape it. Together, we are making hemp not only scalable, but also process-reliable,’ says Tahsin Dag, founder and managing director of PAPACKS.

Realising sustainable packaging on an industrial scale

With over 5,000 hectares of hemp cultivation in Ukraine and a production capacity of over one billion packaging units per year, the Cologne-based start-up has laid the foundation for the industrial use of hemp in Europe. Solenis is now complementing this with its expertise in additive chemistry and process optimisation. ‘The challenge lies not only in innovation, but also in standardisation and optimisation. This is exactly where we come in with PAPACKS, to make sustainable packaging feasible on an industrial scale,’ says Amy Sand, Global Director Food Packaging at Solenis.

Das Phytohormon Auxin ist an nahezu allen Entwicklungsprozessen einer Pflanze beteiligt. Der Signalstoff, der in den Blättern gebildet wird, sorgt unter anderem dafür, dass die Pflanze zum Licht wächst und Seitenwurzeln bildet. Doch wie gelingt es Pflanzen, ihr Wachstum an die zunehmenden Umweltveränderungen anzupassen? Antworten liefert eine Studie von Forschenden der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau.

ERAD-Mechanismus agiert als Wachstumsschalter

Wie das Team in der Fachzeitschrift Science Advances schreibt, sorgt eine Art zellulärer Abbau-Mechanismus im Hintergrund dafür, ob das Pflanzenhormon Auxin verfügbar ist oder nicht. Die sogenannte ERAD-Maschinerie wirkt demnach wie ein Schalter, sodass die Pflanze ihr Wachstum – etwa der Wurzeln oder die Sprosskrümmung zum Licht – den Umweltbedingungen anpassen kann. „Die Pflanze entscheidet, ob Auxin wirkt oder nicht – und passt ihr Wachstum damit flexibel an die Umwelt an“, erklärt Studienleiter und Pflanzenphysiologe Jürgen Kleine-Vehn.

Mechanismus reguliert Verfügbarkeit von Auxin

Im Zentrum des Mechanismus stehen die sogenannten PILS-Proteine, die als molekulare „Torwächter“ für das zentrale Pflanzenhormon Auxin wirken. Im Rahmen der Studie konnten die Forschenden nun zeigen, dass die ERAD-Maschinerie die Menge an PILS-Proteinen je nach Bedarf reguliert. Das heißt, sobald sich die Umweltbedingungen verändern, werden die molekularen Torwächter abgebaut, sodass der Weg für das Auxin aus dem Zellinneren frei ist und die Pflanze ihren Wachstumsmodus verändern kann. Bleibt alles stabil, bleiben die PILS-Proteine erhalten und verhindern somit, dass das Pflanzenhormon aktiv werden kann.

Potenzial für die Pflanzenzucht

Mit ihrer Studie zeigen die Freiburger Forschenden, wie eng innere Kontrollmechanismen und äußere Signale zusammenhängen und das Pflanzenwachstum regulieren. Auch für die Pflanzenzucht sind diese Erkenntnisse entscheidend. „Wenn wir solche Mechanismen gezielt nutzen, könnten Nutzpflanzen widerstandsfähiger gegenüber Stress werden“, sagt Seinab Noura, Biologin an der Universität Freiburg und Erstautorin der Studie.

The phytohormone auxin is involved in almost all developmental processes in plants. Among other things, this signalling substance, which is produced in the leaves, ensures that the plant grows towards the light and forms lateral roots. But how do plants manage to adapt their growth to increasing environmental changes? Answers are provided by a study conducted by researchers at the University of Freiburg in Germany.

ERAD mechanism acts as a growth switch

As the team writes in the journal Science Advances, a type of cellular breakdown mechanism in the background determines whether the plant hormone auxin is available or not. The so-called ERAD machinery acts like a switch, allowing the plant to adapt its growth – for example, the roots or the curvature of the shoots towards the light – to environmental conditions. ‘The plant decides whether auxin is active or not – and thus flexibly adapts its growth to the environment,’ explains study leader and plant physiologist Jürgen Kleine-Vehn.

Mechanism regulates availability of auxin

At the heart of the mechanism are the so-called PILS proteins, which act as molecular ‘gatekeepers’ for the central plant hormone auxin. In the study, the researchers were able to show that the ERAD machinery regulates the amount of PILS proteins as needed. This means that as soon as environmental conditions change, the molecular gatekeepers are broken down, clearing the way for auxin to leave the cell interior and allowing the plant to change its growth mode. If everything remains stable, the PILS proteins remain intact and thus prevent the plant hormone from becoming active.

Potential for plant breeding

With their study, the Freiburg researchers show how closely internal control mechanisms and external signals are linked and regulate plant growth. These findings are also crucial for plant breeding. ‘If we make targeted use of such mechanisms, crops could become more resistant to stress,’ says Seinab Noura, biologist at the University of Freiburg and first author of the study.

In der eigenen Wohnung ist er wenig beliebt, im Labor hingegen ein begehrter Helfer: der Schimmelpilz Aureobasidium pullulans. Auch das neu gegründete Jenaer Start-up Biophelion setzt auf die Stoffwechsel-Talente des hefeähnlichen schwarzen Pilzes. Mithilfe des Organismus wollen die beiden Gründer Lars Regestein und Till Tiso künftig aus industriellen Abfall- und Nebenströmen nachhaltige Plattformchemikalien entwickeln.

Drei neuartige Wertstoffe und Anwendungen

So kann Aureobasidium pullulans beispielsweise kohlenstoffhaltige Verbindungen umwandeln und damit verhindern, dass das klimaschädliche Kohlendioxid aus Industrieprozessen wie beispielsweise der Bioethanolproduktion in die Umwelt gelangt. Konkret will das Start-up mithilfe des Pilzes drei verschiedene Wertstoffe aus Abfallströmen produzieren: ein Polyester, das zur Herstellung von Verpackungen genutzt werden kann, das essbare Polymer Pullulan, das bereits bei der Lebensmittelproduktion verwendet wird – etwa als Ersatzstoff für Gelatine – sowie ein Tensidmolekül. „Die Biophelion entwickelt gezielt Anwendungen, die heute noch nicht denkbar sind – gerade mit Pullulan, das bereits bei der Lebensmittelproduktion verwendet wird, und mit einem neuartigen Tensidmolekül betreten wir Neuland“, sagt Till Tiso.

Dem Start-up zufolge könnte beispielsweise Pullulan künftig auch als Material für den 3D-Druck verwendet werden und irgendwann „Bioreaktoren für die zirkuläre Bioökonomie drucken“, womit der Pilz „gewissermaßen sein eigenes Kulturgefäß herstellen“ würde.

SPRIND-Challenge ebnet Weg für Start-up-Gründung

Biophelion ist eine gemeinsame Ausgründung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e. V. Hans-Knöll-Institut in Jena (Leibnitz-HKI) und der RWTH Aachen. Die Firmengründung wurde durch die Bundesagentur für Sprunginnovation SPRIND mit einer Förderung im Rahmen der Challenge „Circular Biomanufacturing“ geebnet. „SPRIND hat uns Rückenwind gegeben – inhaltlich, finanziell und strategisch“, betont Regestein, der künftig als Geschäftsführer agiert. Tiso übernimmt die Rolle des technischen Leiters.

Die Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND wurde 2019 gegründet und finanziert visionäre Ideen und Techniken. Alleinige Gesellschafterin ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).

Die Gerste (Hordeum vulgare) gilt weltweit als viertwichtigste Getreideart. In der Braunation Deutschland ist sie nach dem Weizen sogar die Nummer zwei der angebauten Kulturarten. Angesichts des Klimawandels steht die Landwirtschaft jedoch vor der Herausforderung, Erträge auch unter veränderten Umweltbedingungen zu sichern. Um die Anpassungsfähigkeit der Gerste an diese Veränderungen zu stärken, rücken genetische Eigenschaften in den Fokus, die das Wachstum und die Blütezeit der Pflanze steuern. Eine Studie unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) liefert hierzu neue, entscheidende Erkenntnisse.

Mutation im Gen PPD-H1 sorgt für späte Gerstenblüte

Den Forschenden gelang es, die genetische Ursache zu entschlüsseln, warum bestimmte Gerstensorten an langen Frühlingstagen später blühen und damit höhere Erträge erzielen können. Entscheidend ist dafür eine Mutation von SNP22 (Single Nucleotide Polymorphism) im Gen PPD-H1, die für die spätere Blüte verantwortlich sind. „Unsere Daten zeigen eindeutig, dass diese kleine, aber entscheidende genetische Veränderung im PPD-H1-Gen der Auslöser für die verzögerte Blüte unter Langtagbedingungen ist“, erklärt Rajiv Sharma, Erstautor der Studie.

Alle modernen spätblühenden Gerstenvarianten lassen sich demnach auf einen Ursprungshaplotyp (H10) zurückführen, der in den Wildgersten aus Israel vorkommt. Für die Studie wurde das Erbgut von mehr als 2.000 Gerstenproben analysiert, darunter Wild- und Kulturgerste. Außerdem wurden Feldversuche und genomweite Assoziationsstudien durchgeführt. Auch eine 6.000 Jahre alte Gerstenprobe aus Israel wurde untersucht.

Späte Anpassung der Eigenschaften

Wie das Team in der Fachzeitschrift Theoretical and Applied Genetics schreibt, entstand die genetische Veränderung erst nach der Domestizierung der Gerste in der südlichen Levante, der heutigen Ostküste des Mittelmeeres und des dortigen Hinterlandes. „Es war also keine Eigenschaft, welche die kultivierten Gersten von Anfang an hatten, sondern eine spätere Anpassung, die in der Kulturpflanze auftauchte und die Verbreitung der Gerste auch in Europa ermöglichte“, erklärt Kerstin Neumann, Leiterin der Arbeitsgruppe „Automatisierte Pflanzenphänotypisierung“ am IPK.

Potenzial für Pflanzenzüchtung und Landwirtschaft

Die Studie liefert damit wichtige Erkenntnisse für die Pflanzenzüchtung, um die Gerste künftig resilienter zu machen, und bietet Landwirtinnen und Landwirten die Chance, stabilere Erträge zu erzielen.

Barley (Hordeum vulgare) is considered the fourth most important cereal crop worldwide. In Germany, it is even the second most cultivated crop after wheat. However, in view of climate change, agriculture faces the challenge of securing yields even under changing environmental conditions. In order to strengthen barley's adaptability to these changes, the focus is shifting to genetic traits that control the plant's growth and flowering time. A study led by the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) provides new and decisive insights into this topic.

Mutation in the PPD-H1 gene causes late barley flowering

The researchers succeeded in deciphering the genetic cause of why certain barley varieties flower later on long spring days and can thus achieve higher yields. The decisive factor is a mutation of SNP22 (single nucleotide polymorphism) in the PPD-H1 gene, which is responsible for the later flowering. ‘Our data clearly show that this small but crucial genetic change in the PPD-H1 gene is the trigger for delayed flowering under long-day conditions,’ explains Rajiv Sharma, first author of the study.

All modern late-flowering barley varieties can therefore be traced back to a single haplotype (H10) found in wild barley from Israel. For the study, the genetic material of more than 2,000 barley samples was analysed, including wild and cultivated barley. Field trials and genome-wide association studies were also carried out. A 6,000-year-old barley sample from Israel was also examined.

Late adaptation of characteristics

As the team writes in the journal Theoretical and Applied Genetics, the genetic change only occurred after the domestication of barley in the southern Levant, today's eastern coast of the Mediterranean and the backcountry there. ‘So it was not a trait that cultivated barley had from the beginning, but a later adaptation that appeared in the cultivated plant and enabled barley to spread to Europe,’ explains Kerstin Neumann, head of the ‘Automated Plant Phenotyping’ working group at the IPK.

Potential for plant breeding and agriculture

The study thus provides important insights for plant breeding to make barley more resilient in the future and offers farmers the opportunity to achieve more stable yields.

Die Weltbevölkerung wächst und damit auch die Nachfrage nach Fleischprodukten.
Zwar wird in Deutschland immer weniger Fleisch gegessen, aber in Entwicklungs- und Schwellenländern steigt der Bedarf. Doch die konventionelle Fleischproduktion – insbesondere die Tierhaltung – steht wegen ihrer negativen Folgen für Umwelt und Klima seit langem in der Kritik. Mit Hochdruck arbeiten Unternehmen und Forschungseinrichtung daher an sogenanntem Laborfleisch, das sowohl im Geschmack als auch in der Struktur mit dem tierischen Original mithalten kann. Vor allem Start-ups wie Innocent Meat aus Rostock gelten hier als Innovationstreiber.

Das Unternehmen um das Gründerduo Laura Gertenbach und Patrick Inomoto konzentriert sich auf die Entwicklung von innovativen Produktionssystemen für zellbasierte Lebensmittel. „Wir entwickeln automatisierte Prozesse und Anlagen für die Fleischindustrie und stellen zugleich die benötigten Verbrauchsmaterialien bereit – von Zellen über Zellkulturmedien bis hin zu Zellträgern, die für die Vermehrung kultivierter Zellen unerlässlich sind“, erklärt Inomoto, Technischer Direktor bei Innocent Meat und Leiter des Verbundprojektes ZUKUNFT.

Entwicklung essbarer, skalierbarer und kosteneffizienter Zellträger

Im Fokus des Vorhabens stand die Entwicklung von essbaren, skalierbaren und kosteneffizienten Zellträgern, die direkt in kultivierte Fleischprodukte integriert werden können. Das Verbundprojekt wurde von Oktober 2022 bis Dezember 2024 vom Bundesforschungsministerium mit knapp 271.000 Euro im Rahmen der Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Bioökonomie“ gefördert.

Zur Herstellung von zellbasiertem Fleisch werden Stammzellen mithilfe biotechnologischer Verfahren aus den Muskelzellen von Tieren gewonnen und in einem Nährmedium kultiviert und das, ohne ein Tier zu töten. „Eine der größten Herausforderungen ist derzeit die Skalierbarkeit dieser Technologie. Die Produktion im industriellen Maßstab stößt bislang an technische Grenzen“, erklärt Inomoto.

Mit Scaffolds komplexe Gewebestrukturen bilden

Mit der Entwicklung von „Scaffolds“ verfolgte Innocent Meat mit Forschenden vom Lehrstuhl für Mikrofluidik der Universität Rostock im Projekt einen neuen Ansatz. Scaffolds sind dreidimensionale Strukturen oder Gerüste, die das Zellwachstum unterstützen und die Bildung komplexer Gewebestrukturen wie Muskelgewebe und Fett ermöglichen. „Diese Zellträger sind eine Voraussetzung, um primäre Stammzellen in großem Maßstab für die Herstellung von kultiviertem Fleisch zu vermehren“, erklärt Inomoto.

Zur Herstellung der Mikroträger nutzte das Team adhärente adulte Stammzellen, konkret Myosatelliten-Zellen. Diese Gewebestammzellen, die bei Menschen und Tiere gleichermaßen vorkommen, haben die Fähigkeit, sich zu vermehren und anschließend in Muskel- oder Fettgewebe zu differenzieren. „Man kann sich diese Zellen wie schlafende Reserven zwischen den Muskelfasern vorstellen. Durch biologische Signale – etwa eine Verletzung oder intensives Krafttraining – werden sie aktiviert und verwandeln sich in neues Muskelgewebe, während ein kleiner Teil wieder für die Auffüllung der Reserve genutzt wird“, so der Projektleiter. Diesen natürlichen Prozess hat das Team im Projekt nachgebildet.

Nylon wird nicht nur für die bekannte Strumpfhose verwendet, sondern findet auch Anwendung in Teppichen, Autositzen, Küchenutensilien, Kabelbindern und Dübeln. Es ist ein Kunststoff, der aus Erdöl gewonnen wird. Seine Herstellung verbraucht fossile Ressourcen und ist mit hohen CO₂-Emissionen verbunden. Genauso ist es bei Polystyrol, dessen bekannteste Ausprägung das im Alltag weit verbreitete Styropor ist. Dieses „Sorgenkind“, wie es Christoph Wittmann nennt, Professor für Systembiotechnologie an der Universität des Saarlandes, könnte nun als Ausgangsstoff für Nylon dienen. Das Verfahren stellen die Forschenden in der Fachzeitschrift Chemical Engineering Journal vor.

Upcycling dank Bakterien

Jährlich fallen weltweit rund 20 Mio. Tonnen Polystyrol-Abfall an, von denen nur ein Bruchteil recycelt wird. Wittmann und sein Team haben jetzt gemeinsam mit Polymerchemikern, Materialwissenschaftlern und weiteren Partnern einen vielversprechenden Ansatz zur Verwertung entwickelt: Mithilfe eines energieeffizienten Verfahrens entstehen aus Styropor-Abfällen molekulare Bausteine. Diese werden anschließend mithilfe gentechnisch optimierter Bakterien der Art Pseudomonas putida in nützliche Chemikalien umgewandelt.

Der Schlüssel liegt den Forschenden zufolge in der gezielten Veränderung des bakteriellen Stoffwechsels, um sowohl die Aufnahme der Kunststoffbausteine zu ermöglichen als auch ihre Umwandlung in verwertbare Produkte zu fördern. Solche Stoffe sind zum Beispiel Muconsäure, die wiederum in Adipinsäure und Hexamethylendiamin aufgespalten werden kann. „Und diese beiden haben jeweils sechs Kohlenstoffatome und zwei Säure- beziehungsweise Aminogruppen“, erklärt Wittmann. „Das sind die beiden Bestandteile für die Herstellung von Nylon.“

Qualität wie aus der Fabrik

Das in Saarbrücken entwickelte Verfahren, das unter anderem durch Mittel des EU-Projekts „Repurpose“ gefördert wurde, eröffnet laut Wittmann neue Möglichkeiten für die chemische Industrie, Millionen Tonnen Polystyrol-Abfälle im Kreislauf zu halten und daraus wertvolle Grundstoffe zu gewinnen. „Der entscheidende Vorteil ist, dass unsere Kolleginnen und Kollegen vom INM unter der Leitung von Aránzazu del Campo nachweisen konnten, dass die mit unserem Verfahren gewonnenen Stoffe die gleichen Eigenschaften besitzen wie die herkömmlich aus Erdöl hergestellten Materialien“, erklärt er. Das bedeutet, dass Kunststoffe aus recyceltem Polystyrol in ihrer Materialqualität denen aus fabrikneuen Rohstoffen entsprechen, ein entscheidender Faktor beispielsweise für die Belastbarkeit und Langlebigkeit der Produkte.

Der im August 2025 veröffentlichte ToxFox-Test des BUND zur PFAS-Belastung in Lebensmitteln zeigt deutlich, dass sogenannte „Ewigkeitschemikalien“ in vielen tierischen Produkten weit verbreitet sind. Der BUND stützte sich dabei sowohl auf eigene Stichprobenanalysen – insbesondere bei Hühnereiern – als auch auf öffentlich zugängliche Daten von Behörden wie der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). In 22 untersuchten Eierproben wurden in 14 Fällen PFAS nachgewiesen, also in rund 39  % der Proben. Besonders häufig betroffen waren Freiland- und Hobbyeier. Auch bei der Auswertung behördlicher Daten zu anderen tierischen Produkten wurden hohe Belastungsraten festgestellt: Rund 69  % der Fischproben, 55  % der Innereien sowie ebenfalls 39  % der Eierproben wiesen messbare PFAS-Werte auf.

Aufgrund der langlebigen, schwer abbaubaren Eigenschaften dieser Chemikalien und ihrer potenziellen Gesundheitsrisiken – etwa für Leber, Immunsystem und Fruchtbarkeit – fordert der Verband ein konsequentes Verbot der gesamten PFAS-Stoffgruppe. Zudem sollten Grenzwerte für PFAS in Lebensmitteln, Trinkwasser und Umweltmedien deutlich verschärft und an aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse angepasst werden.

Den ausführlichen Bericht finden Sie hier: PDF zum Download.

Die moderne Bioökonomie bietet biobasierte Lösungen für die Bewältigung globaler Herausforderungen – eine Aufgabe, die demnach auch nur global gedacht und gemeistert werden kann. Eine Grundlage für bioökonomische Innovationen bilden wiederum Forschung und Wissenschaft – und insbesondere die Zusammenarbeit europäischer Akteure. Hier setzt die im September 2022 gestartete und von der Europäischen Kommission geförderte Coordination and Support Action (CSA) „Green ERA-Hub“ an. Die Initiative repräsentiert 15 ehemalige und noch aktive EU-Initiativen aus den Bereichen Landwirtschaft, Lebensmittelproduktion und Biotechnologie. Sie widmet sich der Umsetzung einer nachhaltigen Bioökonomie auf der Basis nachwachsender Rohstoffe und zielt auf die Steigerung von Produktivität und Qualität von Lebensmitteln, Futtermitteln, Brennstoffen und Fasern ab. Nun ist die dritte Ausschreibungsrunde gestartet.

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) beteiligt sich zusammen mit dem Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat an der Initiative. Ziel ist es, die in der Bioökonomiestrategie der Europäischen Union und der Nationalen Bioökonomiestrategie verankerten Ziele zur Ernährungssicherung und zur Gestaltung einer nachhaltigen Agrarproduktion zu erreichen.

Nutzpflanzenproduktion und Biomasseverwertung im Fokus

Das Ziel der dritten Ausschreibungsrunde „Green ERA-Hub“ ist es, zur Transformation der heutigen, weitgehend auf fossilen Ressourcen basierenden Wirtschaft hin zu einer modernen und nachhaltigen biobasierten Wirtschaft beizutragen. Im Fokus der Förderung stehen Forschungsprojekte, die „zu einer modernen, widerstandsfähigen, zuverlässigen und bezahlbaren Biomasseproduktion beitragen“. Gefragt sind neue Erkenntnisse und Technologien in relevanten Bereichen der Nutzpflanzenproduktion und Biomasseverwertung. Konkret werden Vorhaben zu nachfolgenden zwei Schwerpunktthemen gefördert:

Pflanzenzüchtung für verbesserte Resilienz und Gesundheit von Nutzpflanzen, Umwelt und Boden – Hier werden Ergebnisse unterstützt, die große Relevanz für die Anbausysteme der gemäßigten Klimazone wie beispielsweise von Getreide oder anderen Feldfrüchten wie Brassicaceen, Leguminosen haben. Auch Arbeiten zu Wechselgrünland, mehrjährigen Kulturen oder innovativem Mischanbau sind förderfähig. Die Forschungsansätze sollten innovative Züchtungsmethoden, insbesondere molekularbiologische Methoden, für zukunftsfähige Pflanzensorten und/oder innovative nachhaltige Anbaumethoden und Bewirtschaftungspraktiken entwickeln.

Biotechnologische Ansätze zur Verbesserung der Biomassenutzung – Hier werden Vorhaben gefördert, die sich mit der Erforschung und Entwicklung innovativer und nachhaltiger Technologien und/oder verbesserter Produktionsmethoden für hochwertige Non-Food-Produkte aus Biomasse und/oder Zwischenprodukten befassen. Die Biomasse kann dabei aus Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Aquakultur stammen, einschließlich Rückständen, Nebenströmen, Industrieabfällen und Zwischenprodukten.

Förderung inter- und transdisziplinärer FuEuI-Vorhaben

Das BMFTR fördert darin gezielt inter- und transdisziplinäre Verbundvorhaben für Forschung, Entwicklung und Innovation (FuEuI-Vorhaben) mit mindestens drei Partnern aus mindestens drei der in der Ausschreibung beteiligten Länder: Irland, Belgien, Luxemburg, Großbritannien und Bosnien-Herzegowina.

Antragsberechtigt sind Hochschulen, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, Landes- und Bundeseinrichtungen mit Forschungsaufgaben sowie Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die ihren Sitz in Deutschland haben.

Mais ist bisher die dominierende Energiepflanze in Deutschland. Doch der Anbau ist problematisch und geht mit Bodenerosion, Nährstoffauswaschung und insbesondere einer Belastung des Grundwassers mit Nitrat einher. Eine Alternative könnte der Anbau der Durchwachsenen Silphie sein. Forschende der Universität Bayreuth zeigen in einer Studie, welche Vorteile der Anbau der sogenannten Becherpflanze sowohl für die Energiegewinnung als auch für die Umwelt hat.

Silphie ist eine schnell wachsende und tief wurzelnde Pflanze. Sie stammt aus Nordamerika, ist winterhart und produziert vor allem viel Biomasse. Im Rahmen einer vierjährigen Studie hat das Bayreuther Team das Potenzial von Silphie und Silomais als Energiepflanze nun genauer untersucht. Neben dem Wachstum der Pflanze wurden auch ökologische Aspekte verglichen.

Mehr Biomasse, weniger Nitratauswaschung

Das Fazit: Der Anbau von Silphie kann den Forschenden zufolge eine „ökologisch vorteilhafte Alternative“ zu Silomais sein. „Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Silphie ab dem zweiten Jahr mehr Biomasse produziert als Mais. Besonders bemerkenswert ist die Fähigkeit der Silphie, Stickstoff effizient aus dem Boden aufzunehmen und dadurch die Auswaschung von Nitrat – einer Stickstoffverbindung – ins Grundwasser drastisch zu reduzieren“, sagt Anna Hollweg, Masterandin an der Uni Bayreuth und Erstautorin der Studie. Wie das Team im Fachjournal Global Change Biology Bioenergy berichtet, war die Nitratauswaschung bei Silphie im dritten und vierten Anbaujahr sogar um bis zu 99 % niedriger als beim Mais.

Verlässliche Energiepflanze auch bei Trockenheit

Auch mit Trockenheit kommt die Becherpflanze demnach besser zurecht als die traditionelle Energiepflanze. Während der Mais unter Trockenstress weniger Biomasse bildete, zeigte Silphie nur geringe Einbußen. „Generell ermöglicht es das tiefe Wurzelsystem der Silphie, auch in tieferen Bodenschichten Wasser und Nährstoffe zu erschließen“, erklärt Johanna Pausch, Professorin des Lehrstuhls für Agrarökologie der Universität Bayreuth. Ein weiterer Effekt: Silphie fördert die Aktivität der Mikroorganismen im Boden, was langfristig zu einer Verbesserung der Bodenqualität führt.

Vielversprechende Perspektive für eine Landwirtschaft

Für die Forschenden steht fest: Silphie ist nicht nur eine nachhaltigere Alternative zum Silomais. Auch unter den Bedingungen des Klimawandels, wie zunehmender Trockenheit, sei sie eine „verlässliche Energiepflanze“. Sie schlagen daher vor, „eine Kombination aus Mais und Silphie auf dem Acker auszubringen, um die Vorteile beider Kulturen zu nutzen“. „Insgesamt bietet die Silphie eine vielversprechende Perspektive für eine Landwirtschaft, die Produktivität und Umweltschutz miteinander verbindet“, sagt Hollweg.

Corn has been the dominant energy crop in Germany to date. However, its cultivation is problematic and is associated with soil erosion, nutrient leaching and, in particular, nitrate contamination of groundwater. An alternative could be the cultivation of the cup plant. Researchers at the University of Bayreuth have conducted a study showing the advantages of cultivating this plant for both energy production and the environment.

The cup plant is a fast-growing plant with deep roots. It originates from North America, is winter-hardy and, above all, produces a lot of biomass. As part of a four-year study, the Bayreuth team has now investigated the potential of the cup plant and silage maize as energy crops in more detail. In addition to the growth of the plant, ecological aspects were also compared.

More biomass, less nitrate leaching

The conclusion: According to the researchers, growing the cup plant can be an ‘ecologically advantageous alternative’ to silage maize. ‘Our results clearly show that the cup plant produces more biomass than maize from the second year onwards. Particularly noteworthy is the cup plant's ability to efficiently absorb nitrogen from the soil, thereby drastically reducing the leaching of nitrate – a nitrogen compound – into the groundwater,’ says Anna Hollweg, a master's student at the University of Bayreuth and lead author of the study. As the team reports in the journal Global Change Biology Bioenergy, nitrate leaching was up to 99% lower for the cup plant than for maize in the third and fourth years of cultivation.

Reliable energy crop even in dry conditions

The cup plant also copes better with drought than traditional energy crops. While maize produced less biomass under drought stress, the cup plant showed only minor losses. ‘In general, the deep root system of the cup plant enables it to access water and nutrients even in deeper soil layers,’ explains Johanna Pausch, Professor of Agricultural Ecology at the University of Bayreuth. Another effect is that the cup plant promotes the activity of microorganisms in the soil, which leads to a long-term improvement in soil quality.

Promising prospects for agriculture

For the researchers, one thing is certain: the cup plant is not only a more sustainable alternative to silage maize. Even under the conditions of climate change, such as increasing drought, it is a ‘reliable energy crop’. They therefore propose ‘planting a combination of maize and the cup plant in the field to reap the benefits of both crops’. ‘Overall, the cup plant offers promising prospects for agriculture that combines productivity and environmental protection,’ says Hollweg.

Ob im Smartphone oder Computer, gedruckte Leiterplatten stecken in fast allen elektronischen Geräten. Sie bestehen aus nicht nachwachsenden Rohstoffen wie Glasfasern und Epoxidharz und lassen sich nur schwer recyceln. Die Zahlen sprechen für sich: Rund 60 % der 62 Millionen Tonnen Elektroschrott, die jährlich anfallen, sind Leiterplatten.

Hans Kleemann, Forschungsgruppenleiter am Integrated Center for Applied Physics & Photonic Materials der Technischen Universität Dresden, will das ändern. Im Fokus seiner Arbeit steht die Frage, wie elektronische Geräte nachhaltig gestaltet werden können. Für die Entwicklung einer biobasierten und recycelbaren Leiterplatte wurde der Dresden Physiker nun mit dem Forschungspreis der Joachim Herz Stiftung im Bereich Biotechnologie ausgezeichnet. Der Preis ist mit 500.000 Euro dotiert und wurde am 30. September in Hamburg verliehen.

Gefäßsystem der Blätter als natürliches Gerüst

Die Innovation basiert auf Arbeiten des Projektes „UnbeLEAFable“, das Kleemann leitet. Dabei ließ sich der Forscher von der Natur inspirieren, in diesem Fall von der Struktur von Blattskeletten. Für die biobasierte Leiterplatte wird demnach das filigrane Gefäßsystem der Blätter als natürliches Gerüst genutzt. Mithilfe von Hefen oder Bakterien werden die Blätter so verwandelt, dass ein Gerüst aus Lignin übrigbleibt. Dieses wird schließlich mit biobasierten Kunststoffen aufgefüllt, sodass ein neuartiges Material für nachhaltige Leiterplatten entsteht, das die herkömmlichen Bauteile ersetzen könnte.

Biologisch abbaubare Leiterplatte

Bei der Herstellung würden einerseits weniger Energie und keine fossilen Rohstoffe benötigt werden und andererseits wären die entstehenden Leiterplatten biologisch abbaubar, sodass sich die übrigen Komponenten wiederverwenden lassen, so die Begründung der Joachim Herz Stiftung.

Mit dem Preisgeld ist es Kleemann und seinem Team möglich, die Forschungsarbeit so weit voranzutreiben, bis ein Prototyp entwickelt ist, der später den Weg in die Praxis finden könnte. „Das geförderte Projekt gibt uns nun die Möglichkeit, nicht nur recyclebare Leiterplatten aus natürlichen Blättern zu entwickeln, sondern auch vielfältige material- und prozessspezifische Aspekte hin zu einer vollständigen Kreislaufwirtschaft völlig neu zu erforschen“, sagt Kleemann.

Game-Changer für die Elektroindustrie

„Wenn es Dr. Kleemann gelingt, sein hochinnovatives Vorhaben in die Anwendung zu bringen, dann ist dies ein echter Game-Changer für die Elektroindustrie und bringt uns auf dem Weg zu einer für unsere Umwelt so wichtigen Kreislaufwirtschaft einen großen Schritt voran“, so Sabine Kunst, Vorstandsvorsitzende der Joachim Herz Stiftung.

Mit Preis zeichnet die Joachim Herz Stiftung herausragende Forschende aus, die mit interdisziplinären Ansätzen Impulse für eine nachhaltige Zukunft geben. Der Preis wird jährlich abwechselnd in den Naturwissenschaften und Wirtschaftswissenschaften vergeben.