Aktuelle Veranstaltungen

Whether in smartphones or computers, printed circuit boards are found in almost all electronic devices. They are made from non-renewable raw materials such as glass fibres and epoxy resin and are difficult to recycle. The figures speak for themselves: around 60% of the 62 million tonnes of electronic waste generated each year is circuit boards.

Hans Kleemann, research group leader at the Integrated Centre for Applied Physics & Photonic Materials at Dresden University of Technology, wants to change that. His work focuses on the question of how electronic devices can be designed sustainably. The Dresden physicist has now been awarded the Joachim Herz Foundation's research prize in the field of biotechnology for the development of a bio-based and recyclable printed circuit board. The prize is endowed with 500,000 euros and was awarded on 30 September in Hamburg.

The vascular system of leaves as a natural scaffold

The innovation is based on work carried out as part of the ‘UnbeLEAFable’ project, which Kleemann is leading. The researcher drew inspiration from nature, in this case from the structure of leaf skeletons. The bio-based circuit board uses the delicate vascular system of leaves as a natural framework. With the help of yeast or bacteria, the leaves are transformed in such a way that a lignin scaffold remains. The scaffold is then filled with bio-based plastics to create a novel material for sustainable printed circuit boards that could replace conventional components.

Biodegradable printed circuit board

According to the Joachim Herz Foundation, this would require less energy and no fossil raw materials during production, and the resulting printed circuit boards would be biodegradable, meaning that the remaining components could be reused.

The prize money will enable Kleemann and his team to continue their research until a prototype is developed that could later be put into practice. ‘The funded project now gives us the opportunity not only to develop recyclable printed circuit boards from natural leaves, but also to conduct completely new research into a wide range of material and process-specific aspects towards a fully circular economy,’ says Kleemann.

Game changer for the electrical industry

‘If Dr Kleemann succeeds in putting his highly innovative project into practice, it will be a real game changer for the electrical industry and take us a big step forward on the path to a circular economy, which is so important for our environment,’ says Sabine Kunst, Chair of the Joachim Herz Foundation.

The Joachim Herz Foundation awards the prize to outstanding researchers who use interdisciplinary approaches to provide impetus for a sustainable future. The prize is awarded annually, alternating between the natural sciences and economics.

Hitze, Dürre und Schädlinge setzen den Wald zunehmend unter Druck. Vor allem Bergwälder wie im Allgäu sind davon betroffen. Das Anpflanzen neuer, klimaresilienter Baumarten ist daher eine vielversprechende Option, um die Folgen des Klimawandels abzufedern und das Ökosystem für nachfolgende Generationen zu erhalten. Forschende vom Institut für angewandte KI und Robotik (IKR) der Hochschule Kempten wollen die Aufforstung der Wälder nun mithilfe von Drohnen und Künstlicher Intelligenz (KI) effizienter machen und beschleunigen.

Effiziente, klimaangepasste Aufforstung

Im Rahmen des soeben gestarteten Projektes „DraAuf – Drohnen-gestützte automatisierte Aufforstung“ soll in den kommenden zwei Jahren ein praxistauglicher Prototyp entwickelt werden, der in Feldversuchen seine Leistungsfähigkeit zeigt. Langfristig soll die Technologie mit Schwärmen von Drohnen skaliert und damit ein Durchbruch für die klimaangepasste Aufforstung ermöglicht werden.

KI-gestützte Planung und autonome Robotik

Bei der klimaresilienten Aufforstung sollen Drohnen und autonome Roboter Pflanzarbeiten in schwer zugänglichen Waldgebieten übernehmen. Um Setzlinge zu pflanzen, wird ein Roboter von einer Schwerlastdrohne an die jeweilige Stelle gebracht. Vor Ort bewertet der Roboter auch die Bodenbedingungen. Die jeweiligen Pflanzvorschläge werden vorab mithilfe einer Monitoringdrohne ermittelt. Anhand der Daten entsteht ein dreidimensionales Geländemodell, das von einer KI analysiert wird und Vorschläge erstellt. Diese werden abschließend von Fachleuten geprüft und freigegeben.

„Die Verbindung von KI-gestützter Planung und autonomer Robotik hebt den Umweltschutz technologisch auf ein neues Niveau. Wir wollen zeigen, dass intelligente Systeme nicht nur in der Industrie, sondern auch für unsere Bergwälder im Allgäu unverzichtbare Lösungen liefern – gerade dort, wo der Klimawandel schnelle Antworten verlangt“, betont Tobias Weiser, Projektleiter und wissenschaftlicher Leiter am IKR.

DraAuf als KI-Leuchtturmprojekt ausgezeichnet

Das Projekt „DraAuf“ wurde im September als KI-Leuchtturmprojekt ausgezeichnet und wird bis Ende 2027 im Rahmen des Aktionsprogramms „Natürlicher Klimaschutz“ des Bundesumweltministeriums mit insgesamt 1.282.077 Euro gefördert. Daran beteiligt sind auch das Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Kempten, das Forstrevier Meersburg, die Roth Woodinnovation AG sowie die Hochschule München.

Heat, drought and pests are putting increasing pressure on forests. Mountain forests, such as those in the Allgäu region, are particularly affected. Planting new, climate-resilient tree species is therefore a promising option for mitigating the effects of climate change and preserving the ecosystem for future generations. Researchers from the Institute for Applied AI and Robotics (IKR) at Kempten University of Applied Sciences now want to make reforestation more efficient and accelerate it with the help of drones and artificial intelligence (AI).

Efficient, climate-adapted reforestation

As part of the recently launched project ‘DraAuf – Drone-assisted automated reforestation’, a practical prototype is to be developed over the next two years, which will demonstrate its performance in field trials. In the long term, the technology is to be scaled up with swarms of drones, enabling a breakthrough in climate-adapted reforestation.

AI-supported planning and autonomous robotics

In climate-resilient reforestation, drones and autonomous robots are to take over planting work in forest areas that are difficult to access. To plant seedlings, a robot is transported to the respective location by a heavy-duty drone. Once there, the robot also assesses the soil conditions. The respective planting proposals are determined in advance with the help of a monitoring drone. The data is used to create a three-dimensional terrain model, which is analysed by AI and used to generate proposals. These are then reviewed and approved by experts.

‘The combination of AI-supported planning and autonomous robotics takes environmental protection to a new level technologically. We want to show that intelligent systems provide indispensable solutions not only in industry, but also for our mountain forests in the Allgäu region – especially where climate change demands quick responses,’ emphasises Tobias Weiser, project manager and scientific director at the IKR.

DraAuf honoured as an AI flagship project

The ‘DraAuf’ project was honoured as an AI flagship project in September and will receive a total of £1,282,077 in funding until the end of 2027 as part of the Federal Environment Ministry's ‘Natural Climate Protection’ action programme. The Kempten Office for Food, Agriculture and Forestry, the Meersburg Forest District, Roth Woodinnovation AG and Munich University of Applied Sciences are also involved.

Doch nicht nur der Kern hat es in sich, auch in der Schale steckt Potenzial. Zwar sind die Schalen der Sonnenblumenkerne essbar, allerdings gelten sie als schwer verdaulich. Daher werden die Kerne vor der Weiterverarbeitung meist geschält verarbeitet. Da die Schale etwa 15 bis 20 % der Kerne ausmacht, fallen sowohl bei der Produktion von Sonnenblumenkernen als auch bei der Herstellung von Sonnenblumenöl Schalen in großen Mengen als Abfallprodukt an. Ein Unternehmen aus Niedersachsen nutzt diesen Reststoff, um daraus innovative und biologisch abbaubare Produkte, wie beispielsweise einen Mehrwegbecher, herzustellen.

Langlebig durch zwei Komponenten

Der Becher besteht aus zwei nachhaltigen Komponenten: einem stabilen Kernmaterial aus Sonnenblumenkernschalen und einer schützenden Außenschicht aus Bio-PBS, einem biologisch abbaubaren Kunststoff auf Basis von Maisstärke. Diese Kombination macht den Becher besonders robust und langlebig, sodass er sogar viele Spülmaschinengänge übersteht.

Am Ende seines Lebenszyklus kann der Becher wieder granuliert und erneut zu einem Produkt verarbeitet werden oder man entsorgt ihn auf dem Kompost, wo er nach einigen Jahren wieder zu Biomasse, Kohlenstoff und Wasser zersetzt wird.

Marktreife

Anfragen direkt beim Hersteller.

It’s not just the seed itself that holds potential – the shell does too. While sunflower seed shells are technically edible, they’re considered difficult to digest. For this reason, sunflower seeds are usually processed after being shelled. Since the shell accounts for around 15 to 20 percent of the seed, large quantities of shells accumulate as a by-product during the production of both sunflower seeds and sunflower oil.

A company from Lower Saxony is using this residual material to create innovative and biodegradable products – for example, a reusable cup.

Durable thanks to two components

The cup is made from two sustainable components: a stable core material derived from sunflower seed shells and a protective outer layer made of bio-PBS, a biodegradable plastic based on corn starch. This combination makes the cup particularly robust and durable – it can even withstand many dishwasher cycles.

At the end of its life cycle, the cup can either be ground back into granules and turned into a new product or disposed of in compost, where it decomposes over the years into biomass, carbon, and water.

Market readiness

Inquiries directly with the manufacturer.

Moore sind Kohlenstoff- und Wassersenken zugleich. Durch die gezielte Nutzung nasser und wiedervernässter Moorböden durch Paludikultur können Moore zudem eine nachhaltige Ressource für die Bioökonomie sein. Zugleich eröffnet der Anbau von Pflanzen wie Schilf, Rohkolben oder Seggen neue Wertschöpfungsketten für Landwirtinnen und Landwirte. Mit der im Jahr 2022 beschlossenen Nationalen Moorschutzstrategie wurde die Grundlage geschaffen, um diese wichtige Ressource für die Landwirtschaft nutzbar zu machen. Nun hat das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) zwei Förderaufrufe gestartet, die die Forschung zu Moorbodenschutz und Paludikultur vorantreiben sollen.

Schonende Bewirtschaftungstechniken für Paludikultur

Die Art der Bewirtschaftung der Paludikultur – vom Anbau bis zur Ernte der Pflanzen – ist eine Voraussetzung, um die Methode in der Praxis zu etablieren. Im Rahmen der Ausschreibung „Forschung zum Thema innovative Bewirtschaftungstechnik für den Anbau von Paludikultur“ werden daher gezielt Vorhaben zur Neu- und Weiterentwicklung entsprechender Maschinen und Verfahren gefördert. Der Fokus liegt dabei auf Maßnahmen, die eine schonende Bewirtschaftung des Moorbodens ermöglichen. Aber auch Ideen, die eine Begleitforschung anbieten, um Auswirkungen in puncto Emissionen, Bodenparameter, Hydrologie und Biodiversität zu untersuchen, werden gefördert. Die Projekte sollen Unternehmen aus Landwirtschaft und Landtechnik vereinen.

Monitoring wiedervernässter Moore

Die zweite Ausschreibung „Forschung zum Thema Moorbodenschutz durch Nachwuchsgruppen an deutschen Forschungseinrichtungen“ stellt das Monitoring wiedervernässter Moorstandorte in den Fokus und richtet sich gezielt an Nachwuchsgruppen. Die Vorhaben sollen konkrete Handlungsempfehlungen für einen oder eine Kombination der nachfolgenden Schwerpunkte entwickeln: Treibhausgas(THG)-Messungen und -Modellierung auf wiedervernässten Moorstandorten, Wassermanagement und hydrologische Modellierung von wiedervernässten Moorstandorten sowie Bodenkundliche Untersuchungen auf wiedervernässten Moorstandorten – hier insbesondere mit dem Ziel Bodenschutz.

Beide Ausschreibungen erfolgen im Rahmen des Förderprogramms „Nachhaltige Erneuerbare Ressourcen“. Mit der Abwicklung der Ausschreibungen hat das BMLEH die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) beauftragt. Projektskizzen können bis zum 30. Januar 2026 eingereicht werden.

Ob in der Möbel– oder Bauindustrie: Holz ist ein wichtiger Rohstoff und wird zur Herstellung verschiedener Produkte genutzt. Darunter fallen auch Spanplatten. Sie bestehen aus Holzspänen, die mit Klebstoff oder Harzen verleimt zu einer Platte verpresst werden. Diese Klebstoffe können jedoch Giftstoffe wie Formaldehyd enthalten, die als krebserregend gelten. Am Fraunhofer-Institut für Holzforschung – Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) arbeiten Forschende seit Jahren an der Entwicklung biobasierter Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe und biogener Reststoffe. Im Projekt LowEPanel wird nun gemeinsam mit Partnern explizit an einem biobasierten Bindemittel zur Herstellung nachhaltiger Spanplatten aus regionalen Holzresten geforscht.

Lignin-HMF-Klebstoff für Spanplatten

Ziel ist die Herstellung eines Klebstoffes auf Basis von Lignin und Hydroxymethylfurfural (HMF). Lignin ist ein Biopolymer, das in den Zellwänden von Pflanzen vorkommt, aber auch als Nebenprodukt bei der Papierherstellung anfällt. Hydroxymethylfurfural (HMF) ist wiederum ein wichtiger Ausgangsstoff für die chemische Industrie und wird zur Herstellung von Kunststoffen, aber auch Klebstoffen verwendet. Die Basischemikalie ist ein chemisches Zwischenprodukt, das durch Dehydratisierung von Zucker gewonnen wird.

„In unserem neuen Projekt 'LowEPanel' verfolgen wir mit unseren Partnern die Weiterentwicklung und Optimierung der Lignin-HMF-Harze für die Herstellung von Spanplatten. Die gesamte Wertschöpfungskette ist in das Vorhaben involviert: vom Rohstofflieferanten über die Material- und Verfahrensentwicklung, die Harzsynthese im großen Maßstab und die Dosiertechnologie bis hin zum Spanplattenhersteller“, berichtet Steven Eschig, Fachbereichsleiter am Fraunhofer WKI.

Alternative Holzarten im Visier

Der biobasierte Klebstoff aus Lignin und HMF soll künftig formaldehydhaltige Bindemittel in Spanplatten ersetzen. Gerade die Bau- und Möbelindustrie setzt auf dieses nachhaltige und zugleich günstige Material, denn die Platten können aus regionalen Holzresten und recyceltem Altholz hergestellt werden. Im Projekt LowEPanel wollen die Forschenden daher auch testen, ob sich alternative Holzarten zur Spanplatten-Herstellung eignen.

Das Vorhaben Lignin-Hydroxymethylfurfural-Kondensationsharze zur Herstellung formaldehydfrei gebundener Spanplatten (LowEPanel) wird vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat gefördert.

bb

Kunststoffe sind ein fester Bestandteil des Alltags – von Verpackungen bis hin zu technischen Bauteilen. Bislang können sie jedoch nur mithilfe von Erdöl hergestellt werden und das ist nicht nur endlich, sondern verursacht bei der Förderung und Verarbeitung erhebliche Umweltbelastungen. Im Rahmen seiner Doktorarbeit an der Ruhr-Universität Bochum, die von der Bundesstiftung Umwelt gefördert wurde, entwickelte Daniel Eggerichs deshalb ein Verfahren, mit dem genetisch veränderte Bakterien Kunststoff-Vorstufen aus Abfällen der Papierindustrie herstellen können. Dafür erhielt er am 29. September 2025 von der Gesellschaft Deutscher Chemiker den Preis für Biokonversion nachwachsender Rohstoffe.

Abfall wird Rohstoff

Für die Papierherstellung wird Zellulose aus Holz genutzt, doch ein großer Teil des Holzes bleibt dabei übrig, wie beispielsweise Lignin, ein Biopolymer, das Bäumen ihre Festigkeit verleiht. „Bislang gilt es als Abfallprodukt. Es fällt als zähflüssiger Schlick an und wird meist einfach verbrannt“, erklärt Daniel Eggerichs. Dabei ist Lignin die einzige natürliche Quelle für sogenannte aromatische Verbindungen, die unverzichtbar für die Herstellung vieler Kunststoffe sind.

Bodenbakterium als Zellfabrik

In seiner Dissertation in Biochemie entwickelte Eggerichs eine biologische Zellfabrik, die genau dieses Lignin nutzbar macht: Mithilfe des Bodenbakteriums Rhodococcus, das von Natur aus Pflanzenfasern abbaut, wandelte er das Holzpolymer in Vorstufen für Kunststoffe um, die zur Herstellung von PET oder Styropor benötigt werden. Dafür analysierte er die daran beteiligten Enzyme und ersetzte sie gezielt durch besser geeignete Varianten. Am Ende gelang es ihm, den Stoffwechsel der Bakterien so umzuprogrammieren, dass sie das gewünschte Endprodukt direkt ausscheiden.

„Daniel hat es geschafft, neue biotechnologische Ansätze zur Nutzbarmachung von Lignin-Bausteinen zu etablieren. Dies erlaubt es nun, natürliche Moleküle, welche aus Holz gewonnen werden, in vielseitig nutzbare Synthesebausteine zu konvertieren und so einen Beitrag zur Nachhaltigkeit unserer Gesellschaft zu leisten“, erklärte Laudator Dirk Tischler.

Plastics are an integral part of everyday life – from packaging to technical components. Until now, however, they could only be produced using petroleum, which is not only a finite resource but also causes considerable environmental pollution during extraction and processing. As part of his doctoral thesis at Ruhr University Bochum, which was funded by the German Federal Environmental Foundation, Daniel Eggerichs therefore developed a process that enables genetically modified bacteria to produce plastic precursors from waste from the paper industry. For this, he received the Award for Bioconversion of Renewable Raw Materials from the German Chemical Society on 29 September 2025.

Waste becomes raw material

Cellulose from wood is used in paper production, but a large part of the wood remains, such as lignin, a biopolymer that gives trees their strength. ‘Until now, it has been considered a waste product. It accumulates as a thick sludge and is usually simply incinerated,’ explains Daniel Eggerichs. Yet lignin is the only natural source of aromatic compounds, which are indispensable for the production of many plastics.

Soil bacteria as a cell factory

In his dissertation in biochemistry, Eggerichs developed a biological cell factory that makes precisely this lignin usable: with the help of the soil bacterium Rhodococcus, which naturally breaks down plant fibres, he converted the wood polymer into precursors for plastics that are needed to manufacture PET or polystyrene. To do this, he analysed the enzymes involved and specifically replaced them with more suitable variants. In the end, he succeeded in reprogramming the metabolism of the bacteria so that they directly excrete the desired end product.

‘Daniel has succeeded in establishing new biotechnological approaches for utilising lignin building blocks. This now makes it possible to convert natural molecules extracted from wood into versatile synthetic building blocks, thereby contributing to the sustainability of our society,’ explained laudator Dirk Tischler.

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) hebt die Künstliche Intelligenz (KI) und die Biotechnologie in der Hightech Agenda Deutschland als zwei von sechs Schlüsseltechnologien hervor. Durch eine verstärkte Förderung dieser Disziplinen soll eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit und technologischen Souveränität erreicht werden. Beide Felder stehen im Mittelpunkt der Konferenz BioKI – KI als Katalysator für die Bioökonomie.

Zukunftsthemen und Schlüsseltechnologien

Biotechnologische Verfahren und Erkenntnisse sind ein wesentlicher Teil der Bioökonomie und essenziell, um die biobasierte Transformation und den Wirtschaftsstandort zugleich voranzubringen. Dieser Effekt kann sich enorm verstärken, wenn Forschung und Entwicklung zusätzlich mit innovativen KI-Anwendungen ergänzt werden – dies wird bei BioKI am 10. November durch konkrete Anwendungsbeispiele und das Vorstellen neuester Trends deutlich werden.

Highlevel-Speaker und -Diskussionen

„Gerade in ihren interdisziplinären Wechselwirkungen mit den Biotechnologien aller Couleur kann KI unsere Gesellschaft gesünder, resilienter, unternehmerischer, gerechter – und frei(er) von geopolitischen Abhängigkeiten machen“, so Manouchehr Shamsrizi, der die Konferenz mit seiner Keynote eröffnen wird. Shamsrizi gilt laut Washington Post als eine der prominentesten Stimmen der jungen Generation Deutschlands. Als Mitgründer des gamelab.berlin an der Humboldt-Universität und des Yunus Centre an der Leuphana Universität arbeitet er an der Schnittstelle von Technologie, Unternehmertum und Gesellschaft und leitet den Hauptstadt-Hub für Quantentechnologien.

Über den Tag wird dieses Highlight von vielen weiteren ergänzt. Dazu gehören von politischer Seite die Video-Grußbotschaft von Bundesforschungsministerin Dorothee Bär sowie der Ausblick von BMFTR-Abteilungsleiter Stefan Müller. In drei spannenden Gesprächsrunden zu KI im Kontext von industrieller Bioökonomie, intelligenter Agrarsysteme und Modellierung kommen Expertinnen und Experten aus Forschung und Industrie gleichermaßen zu Wort.

Laura Helleckes vom Imperial College London wird etwa das Panel zu industrieller Bioökonomie mit Forschungserfahrungen zur Verbesserung der mikrobiellen Proteinproduktion mittels KI bereichern, während Philipp Heuermann die Perspektive des Biotech-Pionierunternehmens Ginkgo Bioworks beisteuert.

Papier ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Vor allem die Verpackungsindustrie ist auf den Wertstoff angewiesen und sieht darin zunehmend eine Alternative zu Kunststoffverpackungen. Doch die Papierherstellung, die Holz noch immer als primären Rohstoff nutzt, ist energie- und ressourcenintensiv. Daher rücken Rohstoffe aus nachhaltigeren Quellen wie die Energiepflanze Durchwachsene Silphie immer mehr in den Fokus. Doch wie steht es um die Ökobilanz von Silphie? Antworten liefert eine aktuelle Studie vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, die für OutNature, einen Anbieter von Faser- und Papierprodukten, erstellt wurde.

Ökobilanz: Vom Anbau bis zum fertigen Papier

Für die Studie hatten die Forschenden die Umweltwirkungen von Silphie-Papier mit denen von herkömmlichem Papier aus Zellstoff und Altpapier-Fasern verglichen. Betrachtet wurde dabei der gesamte Lebenszyklus – vom Anbau und der Gewinnung der Biomasse über den Transport, die Energieerzeugung, die Extraktion der Fasern bis hin zu deren Verarbeitung zum fertigen Papier.

CO₂-Einsparung durch energetische Nutzung bei Faserherstellung

Die Gewinnung der Silphie-Faser erfolgt nach der energetischen Verwertung der pflanzlichen Biomasse in einer Biogasanlage aus dem Gärrest. Den Forschenden zufolge können bei der Faserherstellung allein durch die energetische Nutzung der Pflanze signifikant CO₂-Emissionen reduziert werden: – konkret 257 kg Kohlendioxid-Äquivalent pro Tonne Faser. Durch die Biogaserzeugung und dessen Verstromung in einem Blockheizkraftwerk können noch mehr CO₂-Emissionen eingespart werden als bei der Faserherstellung. Die größte CO₂-Einsparung ergibt sich demnach, weil die Hersteller des Silphie-Papiers auf erneuerbare Energien setzen.

„Die Silphie-Faser ist ein interessanter heimischer Rohstoff für die Papierindustrie. Unter geeigneten Rahmenbedingungen kann ihr Einsatz Klimavorteile generieren“, so das Fazit von Daniel Maga vom Fraunhofer UMSICHT. Den Forschenden zufolge ist das Silphie-Papier für verschiedene Verpackungen geeignet, insbesondere im Lebensmittelbereich etwa für Obst- und Gemüse. Faltschachteln oder Wellpapp-Verpackungen aus diesem Material können zudem mit gängigen Verfahren bedruckt werden.

Traditionell hergestelltes Leder ist häufig mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden – darunter die Abholzung von Wäldern, hohe Emissionen und Verschmutzung. Auch konventionelles Kunstleder steht in der Kritik: Es enthält in der Regel fossilbasierte Stoffe oder wird unter Einsatz schädlicher Chemikalien gegerbt, was negative Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben kann. Die Nachfrage nach Lederalternativen steigt daher stetig. So erforschen im Projekt FABULOSE elf europäische Partner neue skalierbare und biobasierte Produktionsrouten für tierfreie Lederalternativen. Dafür werden sie nun im Rahmen des Horizon Europe-Programms „Circular Biogasen Joint Undertaking“ mit 3,5 Mio. Euro gefördert. Die Laufzeit beträgt dreieinhalb Jahre.

Abfälle als Rohstoffe

Das Projekt FABULOSE entwickelt neuartige, biobasierte Produktionsmethoden für tierfreie Lederalternativen auf Basis von bakterieller Cellulose und Cyanophycin-Algen. Dabei werden industrielle CO₂-Abgase und Abfälle aus der Lebensmittelindustrie als Rohstoffe genutzt. Im Ergebnis sollen Materialien entstehen, die reißfest, vollständig biobasiert, recycelbar und biologisch abbaubar sind. Ziel des Projektes ist es, fossile Ressourcen zu ersetzen und den CO₂-Fußabdruck in verschiedenen Branchen (Mode, Automobil und Möbel) deutlich zu senken.

„Bei FABULOSE geht es nicht nur darum, Leder zu ersetzen, sondern darum, die Art und Weise, wie wir Materialien produzieren und konsumieren, zu überdenken“, sagt Iris Houthoff, Projektkoordinatorin und Forscherin am DITF - Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf. Die Projektpartner erwarten, dass die Lederalternativen nicht nur die Umweltverträglichkeit von Produkten wie Lederwaren, Möbeln und Autoinnenausstattungen verbessern, sondern auch Europas Führungsrolle in der biobasierten Fertigung stärken und neue Arbeitsplätze in Forschung, Produktion und Unternehmensentwicklung schaffen.

Vier Partner aus Deutschland

Unter den elf europäischen Partnern stammen vier aus Baden-Württemberg: die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), die Novis Biobased Technology GmbH, Melina Bucher aus Mannheim (Herstellerin von veganen Handtaschen) und das Steinbeis Europa Zentrum. Die DITF koordinieren das Projekt, während Bucher Marktanforderungen definiert und die entwickelten Materialien testet. Das Unternehmen Novis Biobased Technology übernimmt die Algenproduktion, optimiert die Herstellung bakterieller Zellulose aus Abfallströmen und bringt seine Expertise in Biopolymerverarbeitung und Recycling ein. Das Steinbeis Europa Zentrum hat das Projekt bei der Antragstellung unterstützt und begleitet es in den Bereichen Management, Verwertung, Kommunikation und Verbreitung.

Traditionally produced leather is associated with significant environmental impacts, including deforestation, high emissions and pollution. Conventional synthetic leather is also criticised: it often contains plastics or is tanned using harmful chemicals, which can have negative effects on the environment and health. As a result, demand for leather alternatives is steadily increasing. In the FABULOSE project, eleven European partners are developing new scalable and bio-based production routes for animal-free leather alternatives. They are now receiving €3.5 million in funding for this work as part of the Horizon Europe programme ‘Circular Biogases Joint Undertaking’. The project will run for three and a half years.

Waste as raw materials

The FABULOSE project is developing novel, bio-based production methods for animal-free leather alternatives based on bacterial cellulose and cyanophycin algae. Industrial CO₂ emissions and waste from the food industry are used as raw materials. The result should be materials that are tear-resistant, completely bio-based, recyclable and biodegradable. The aim of the project is to replace fossil resources and significantly reduce the carbon footprint in various industries (fashion, automotive and furniture).

‘FABULOSE is not just about replacing leather, but about rethinking the way we produce and consume materials,’ says Iris Houthoff, project coordinator and researcher at DITF - German Institutes for Textile and Fibre Research Denkendorf. The project partners expect that the leather alternatives will not only improve the environmental sustainability of products such as leather goods, furniture and car interiors, but also strengthen Europe's leadership in bio-based manufacturing and create new jobs in research, production and business development.

Four partners from Germany

Four of the eleven European partners are based in Baden-Württemberg: the German Institutes for Textile and Fibre Research (DITF), Novis Biobased Technology GmbH, Melina Bucher from Mannheim (manufacturer of vegan handbags) and the Steinbeis Europa Zentrum. The DITF is coordinating the project, while Bucher is defining market requirements and testing the developed materials. Novis Biobased Technology is responsible for algae production, optimising the production of bacterial cellulose from waste streams and contributing its expertise in biopolymer processing and recycling. The Steinbeis Europa Zentrum supported the project during the application process and is assisting with management, utilisation, communication and dissemination.

Eine gute Dämmung ist entscheidend, um Energie in Gebäuden zu sparen. Doch herkömmliche Dämmmaterialien bestehen häufig aus fossilen Rohstoffen und sind schwer zu recyceln. Das Osnabrücker Start-up aerogel-it setzt hier auf biobasierte Rohstoffe. Das Team um Geschäftsführer Marc Fricke hat einen Hochleistungsdämmstoff auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt. Dieser besteht aus Aerogelen, die aus dem Pflanzenrohstoff Lignin hergestellt werden und den Energieverbrauch und damit die Kosten erheblich reduzieren.

Trockenheit und Hitze setzen viele Pflanzen unter Stress und sorgen oft dafür, dass der Wasserspeicher dezimiert wird. Ein Forschungsteam des Centre for Organismal Studies (COS) der Universität Heidelberg ist nun einem bislang unbekannten molekularen Mechanismus auf die Spur gekommen, der Pflanzen hilft, Wasser zu sparen.

Pflanzenblätter besitzen mikroskopisch kleine Poren auf ihrer Oberfläche, die wie Ventile funktionieren. Die sogenannten Stomata regeln den Austausch zwischen Luft und Wasserdampf. Das Pflanzenhormon Abscisinsäure (ABA) ist wiederum dafür verantwortlich, dass sich die Poren schließen. Dadurch wird der Wasseraustritt stark reduziert, und die Pflanze kann Trockenphasen besser überstehen. In der Fachzeitschrift Nature Communications beschreiben die Heidelberger Forschenden den molekularen Mechanismus, der den Wasserverlust verhindert.

Stresssignale regen Biosynthese des Pflanzenhormons Abscisinsäure an

Demnach funktioniert ein Eiweißkomplex in den Chloroplasten wie ein Sensor und reagiert auf Trockenheit und intensive Sonneneinstrahlung. Der Cystein-Synthase-Komplex besteht aus zwei Enzymen. Er wertet verschiedene Stresssignale aus, die von der Wurzel in den Spross transportiert werden, wenn der Boden austrocknet – ein Nährstoffsignal (Sulfat) und ein kleines Eiweißmolekül. Diese Signale aktivieren den Eiweißkomplex, der daraufhin die Biosynthese des Pflanzenhormons ABA in Gang setzt und dafür sorgt, dass sich die Poren schließen. Auf diese Weise spare die Pflanze Wasser, heißt es.

Stoffwechsel in den Chloroplasten reagiert auch auf Stresssignale

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Stoffwechsel in den Chloroplasten nicht nur Bausteine durch die Photosynthese liefert, sondern auch aktiv auf Stresssignale reagiert und so die Anpassungen der Pflanze an Umweltbedingungen wie Trockenheit genau steuert“, erläutern Rüdiger Hell und Markus Wirtz von der am COS angesiedelten Forschungsgruppe „Molekulare Biologie der Pflanzen“.

Auf Grundlage dieser Erkenntnisse gelang es dem Team, eine Arabidopsis-Pflanze zu entwickeln, die Trockenheit besser toleriert, ohne im Wachstum eingeschränkt zu sein. Der neu entdeckte Mechanismus könnte langfristig helfen, Nutzpflanzen widerstandsfähiger gegen die Folgen des Klimawandels zu machen. Die Studie entstand in Kooperation mit der Nanjing Agricultural University (China) und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Drought and heat put many plants under stress and often cause their water reserves to be depleted. A research team at the Centre for Organismal Studies (COS) at Heidelberg University has now discovered a previously unknown molecular mechanism that helps plants conserve water.

Plant leaves have microscopic pores on their surface that function like valves. These so-called stomata regulate the exchange between air and water vapour. The plant hormone abscisic acid (ABA) is responsible for closing the pores. This greatly reduces water loss, enabling the plant to better survive dry periods. In the journal Nature Communications, the Heidelberg researchers describe the molecular mechanism that prevents water loss.

Stress signals stimulate biosynthesis of the plant hormone abscisic acid

According to this, a protein complex in the chloroplasts acts as a sensor and reacts to drought and intense sunlight. The cysteine synthase complex consists of two enzymes. It evaluates various stress signals that are transported from the root to the shoot when the soil dries out – a nutrient signal (sulphate) and a small protein molecule. These signals activate the protein complex, which then initiates the biosynthesis of the plant hormone ABA and causes the pores to close. This allows the plant to conserve water, according to the study.

Metabolism in the chloroplasts also responds to stress signals

‘Our results show that metabolism in chloroplasts not only supplies building blocks through photosynthesis, but also actively responds to stress signals, thereby precisely controlling the plant's adaptation to environmental conditions such as drought,’ explain Rüdiger Hell and Markus Wirtz from the ‘Molecular Biology of Plants’ research group based at COS.

Based on these findings, the team succeeded in developing an Arabidopsis plant that tolerates drought better without being restricted in its growth. In the long term, the newly discovered mechanism could help make crops more resistant to the effects of climate change. The study was conducted in cooperation with Nanjing Agricultural University (China) and was funded by the German Research Foundation.

Fast 80 % der Bevölkerung in Deutschland lebt in Städten. Aufgrund von Bevölkerungswachstum, Ressourcenknappheit und Klimawandel müssen daher vor allem Städte lernen, ihre Ressourcen intelligent zu nutzen. Genau hier setzt die zirkuläre Bioökonomie an, ein Wirtschaftsmodell, das biologische Ressourcen, Abfälle und Nebenprodukte als wertvolle Rohstoffe begreift und so CO₂-Emissionen reduziert, regionale Wertschöpfung stärkt und Lebensqualität sichert.

Ungenutzte Potenziale in Städten erschließen

Um Ballungsräume auf diesem Weg zu unterstützen, hat das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB die „urban BioÖkonomieLab“-Methodik entwickelt. „Diese ermöglicht es den Städten und Kommunen, Stoffkreisläufe zu schließen, bisher ungenutztes Potenzial zu erkennen und Lieferketten nachhaltig zu gestalten, um eine klimaneutrale und zukunftsfähige Wirtschaft auf Basis von Biomasse und Kreislaufwirtschaft zu fördern“, erklärt Marius Mohr vom Fraunhofer IGB.

Schrittweise zur nachhaltigen Stadt

Die „urban BioÖkonomieLab“-Methodik ist ein mehrstufiges System, das schrittweise
zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung führt: Im ersten Schritt werden Daten zum Ist-Zustand aller urbanen Stoffströme wie Abfall, Abwasser und Energie erfasst und untersucht und anschließend die Potenziale herausgearbeitet. Hierbei werden alle relevanten lokalen Akteure miteinbezogen. Hinzukommen Interviews mit Stakeholdern und Vor-Ort-Besichtigungen. „Gemeinsam wollen wir Abwässer, Bioabfälle, weitere Reststoffe sowie CO₂, die im urbanen Umfeld anfallen, wieder nutzbar machen und zusätzliche Wertschöpfung generieren“, sagt Brigitte Kempter-Regel vom IGB.

Roadmap zur regionalen Bioökonomiestrategie

Diese Erkenntnisse sind die Grundlage, um regional-spezifische Faktoren, aber auch Hemmnisse und Treiber für eine nachhaltige Entwicklung zu identifizieren und „konkrete Handlungsfelder und strategische Maßnahmen, jeweils für eine spezifisch und angepasst für eine regionale bzw. lokale Bioökonomiestrategie“ zu erstellen. Diese sogenannte Roadmap liefert den Forschenden zufolge die Blaupause für eine ressourceneffiziente und kreislauforientierte regionale Wirtschaft, durch die CO₂-Emissionen reduziert werden und gleichzeitig die Wertschöpfung in der Region gestärkt wird.

Seit dem Start des gleichnamigen Projekts „urban BioÖkonomieLab“ hat das IGB-Team bereits drei Pilotregionen (Stuttgart, Karlsruhe und die Rhein-Neckar-Region) dabei unterstützt, urbane Bioökonomiestrategien auszuarbeiten und in die Praxis umzusetzen. Für die Metropolregion FrankfurtRheinMain wurde im August 2025 erfolgreich eine entsprechende Studie abgeschlossen. Derzeit laufen Projekte zur Unterstützung der Region Freiburg und des Alb-Donau-Kreises.