Aktuelle Veranstaltungen

Deutschland hat wieder einen Bioökonomierat: Am 7. Dezember 2020 hat sich das 20-köpfige Fachgremium in neuer Zusammensetzung getroffen und seine Arbeit aufgenommen - natürlich virtuell. Bereits von 2009 bis 2012 und dann noch einmal von 2012 bis 2019 hatte es einen deutschen Bioökonomierat gegeben, der als Beratungsgremium der Bundesregierung fungierte. Dem dritten Rat fällt nun insbesondere die Aufgabe zu, die Umsetzung der im Januar 2020 verabschiedeten Nationalen Bioökonomiestrategie zu begleiten.

Vielschichtigkeit der Blickwinkel

Berufen wurden die Mitglieder vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). „Ich freue mich, dass wir hochrangige Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft für den Rat gewinnen konnten“, sagte Bundesforschungsministerin Anja Karliczek anlässlich der konstituierenden Sitzung. Mit ihren unterschiedlichen Hintergründen und Fachkenntnissen deckten die Mitglieder eine große Bandbreite relevanter Perspektiven auf die Bioökonomie ab. „Genau diese Vielschichtigkeit von Blickwinkeln brauchen wir, um Ziele wissensbasiert zu priorisieren und Handlungsoptionen gegeneinander abzuwägen“, betonte Karliczek.

Die Bundesforschungsministerin nutzte außerdem die Gelegenheit, ein weiteres Mal die Bedeutung der Bioökonomie hervorzuheben: „Die Bioökonomie ermöglicht uns auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe und biologischen Wissens einen Weg in eine nachhaltige Zukunft. Sie bietet uns die Chance, den weltweiten Herausforderungen des Klimawandels, des Artensterbens und der Ernährungssicherheit wirksam zu begegnen.“ Ins gleiche Horn wie ihre Kabinettskollegin stieß Bundeslandwirtschaftsministerin Julia Klöckner: „Mit der Bioökonomiestrategie wollen wir unabhängiger von fossilen Rohstoffen werden. Denn auf unseren Äckern wächst, was wir sonst importieren müssen.“

Großer Erfahrungsschatz

Dem neuen Bioökonomierat gehören zehn Frauen und zehn Männer an. Mit Agrar-und Sozialökonomin Regina Birner und Systemwissenschaftlerin Daniela Thrän sind zwei Expertinnen aus dem zweiten Bioökonomierat erneut mit dabei. Die Innovationsforscherin Stefanie Heiden wiederum gehörte bereits dem ersten Bioökonomierat an. Peter Feindt und Michael Böcher bringen die Perspektive der Politikwissenschaften mit in den neuen Rat ein. Zu den neu berufenen Ratsmitgliedern zählt auch die Transformationsforscherin Maja Göpel (aktueller Bestseller: Unsere Welt neu denken). Weitere Mitglieder des neuen Rates vertreten unter anderem die Perspektive der Agrarforschung, der Biotechnologie und Lebensmitteltechnologie, der Land- und Forstwirtschaft sowie Ökolandbau und Naturschutz.

Once again, Germany has a Bioeconomy Council: On December 7, 2020, the expert body met in a new composition and began its work - virtually, of course. There had already been a German Bioeconomy Council from 2009 to 2012 and from 2012 to 2019, which acted as an advisory body to the German government. The third council now has the particular task of accompanying the implementation of the National Bioeconomy Strategy adopted in January 2020.

Diversity of perspectives

The members were appointed by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) and the Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL). "I am delighted that we have been able to attract high-profile personalities from science, industry and civil society to the Council," said Federal Research Minister Anja Karliczek at the inaugural meeting. With their different backgrounds and expertise, the members covered a wide range of relevant perspectives on the bioeconomy. "It is precisely this complexity of perspectives that we need in order to prioritize goals in a knowledge-based manner and to weigh up options for action," Karliczek emphasized.

The Federal Minister of Research also took the opportunity to highlight the importance of the bioeconomy: "The bioeconomy provides us with a path to a sustainable future based on renewable raw materials and biological knowledge. It offers us the chance to effectively address the global challenges of climate change, species extinction and food security." Federal Minister of Agriculture Julia Klöckner expressed a similar view: "With the bioeconomy strategy, we want to become less dependent on fossil raw materials. Because what we would otherwise have to import grows on our fields."

A wide range of experience

The new Bioeconomy Council comprises ten women and ten men. Two experts from the second Bioeconomy Council are also members: Regina Birner, an agricultural and social economist, and Daniela Thrän, a systems scientist. Innovation researcher Stefanie Heiden was already a member of the first Bioeconomy Council. Peter Feindt and Michael Böcher bring the perspective of political science to the new Council. The newly appointed council members also include transformation researcher Maja Göpel (current bestseller: Unsere Welt neu denken (“Rethinking Our World”)). Other members of the new council represent the perspectives of agricultural research, biotechnology and food technology, agriculture and forestry, as well as organic farming and nature conservation, among others.

Die Vergabe des Deutschen Nachhaltigkeitspreises (DNP) ist der alljährliche Höhepunkt beim Deutschen Nachhaltigkeitstag in Düsseldorf. Mit dem Preis wurden auch in diesem Jahr wieder Vorreiter und Vorbilder der Nachhaltigkeit in den Kategorien Unternehmen, Kommunen, Architektur, Forschung, Start-ups (NEA), Verpackung und – erstmals auch Design – gekürt. Statt vor mehreren Hundert Gästen fanden Kongress und Preisverleihung aus Infektionsschutzgründen jedoch online statt. Auch das Motto der Veranstaltungen stand ganz im Zeichen der Pandemie: 100 Experten aus Politik, Wirtschaft, Forschung und Zivilgesellschaft diskutierten am 3. und 4. Dezember in virtuellen Sessions über die Chancen der Corona-Krise für eine nachhaltige Gesellschaft.

„Der DNP will mehr denn je Plattform für die besten Konzepte sein, die Krisen verhindern, bewältigen und unsere gemeinsame Zukunft sichern“, so Stefan Schulze-Hausmann, Initiator des Deutschen Nachhaltigkeitspreises. Seit 2020 orientiert sich die Auszeichnung daher verstärkt an den globalen Nachhaltigkeitszielen der UN (SDGs) und der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung und honoriert speziell Projekte in Themenfeldern mit großem Handlungsdruck wie Klima, Biodiversität, Ressourcen, Fairness und Gesellschaft.

Forschungspreis "Urbane Bioökonomie" verliehen

Im Rahmen der virtuellen Gala am 4. Dezember wurde zum 9. Mal auch der vom Bundesforschungsministerium ausgelobte Deutsche Nachhaltigkeitspreis Forschung verliehen, der in diesem Jahr Themen zur urbanen Bioökonomie in den Fokus stellte. Drei Projekte hatten sich für das Finale qualifiziert. Im Rahmen des Deutschen Nachhaltigkeitstages erhielten die Nominierten die Gelegenheit, ihre Ideen noch einmal vorzustellen. Am Ende siegte das Team um Thorsten Kluß von der Universität Bremen mit der Open-Source-Software loopsai.

Innovationen aus der Agrar- und Nahrungsmittelindustrie voranzutreiben, ist das Ziel von Rootcamp. Hinter dem in Hannover neu gegründeten Agri-Inkubator stehen der Kasseler Düngemittelproduzent K+S sowie das Leipziger Spinlab HHL. Mit Unterstützung von Experten sollen hier nationale und internationale Start-ups aus dem Bereich Agrartechnologie in Kooperationsprojekte mit Unternehmen vermittelt werden. „Wir wollen Einfluss nehmen in die industrielle Produktion von K+S“, sagt der Manager von Rootcamp, Philipp Rittershaus, im Gespräch mit bioökonomie.de.

Ideen von Aquakultur bis Bodenmanagement gefördert

Ende November ist der erste Pitch gestartet. Rittershaus zufolge gab es insgesamt 140 Anmeldungen mit jeweils „großem Kooperationspotenzial zu K+S“. Fünf davon haben es in die erste Runde geschafft, darunter Start-ups aus Deutschland, Schweden und Serbien. So entwickelt das Start-up Aquapurna mit Unterstützung von K+S ein innovatives Konzept zum Aufbau einer skalierbaren Produktion von regional gezüchteten Garnelen für den europäischen Markt. Be-Grow arbeitet an einem neuen Hydrogel, das die Wirksamkeit der im Dünger enthaltenen Nährstoffe erhöht sowie Wasser speichert und es den Pflanzen während der trockenen Sommerzeit zur Verfügung stellt. PlasticFri aus Schweden tüftelt wiederum an einer Technologie zur Herstellung von Folien aus landwirtschaftlichen Reststoffen, und SmartCloudFarming aus Berlin will sein KI-basiertes Bodenmanagement-Programm weiterentwickeln, das eine Fernüberwachung des Bodens ermöglicht. Auch die vom Start-up Cropt aus Serbien anvisierte Software zur Düngemittelempfehlung setzt auf künstliche Intelligenz.

Kooperationsprojekte planen

Das Accelerator-Programm Rootcamp ist in zwei Phasen gegliedert und hat eine Laufzeit von drei bis zwölf Monaten. Kern der ersten Phase – neben Workshops und Coaching – ist Rittershaus zufolge die Erarbeitung eines Kooperationsprojektes zwischen Start-up und Unternehmen. Das Ziel: „Wir wollen Ideen und Projekte im Umfeld von K+S ansiedeln“, erklärt der Rootcamp-Manager.

Darüber hinaus erhalten die Start-ups eine finanzielle Unterstützung von bis zu 55.000 Euro, werden von Experten bei der Geschäftsentwicklung unterstützt, profitieren vom Austausch mit Kunden, Experten und Investoren sowie von der kostenlosen Nutzung der Räume. 

Stand-up-Paddling liegt im Trend. Diese naturverbundene Sportart begeistert mittlerweile Jung und Alt gleichermaßen. Weniger umweltfreundlich ist hingegen die Herstellung des Surfmaterials. Die Bretter bestehen in der Regel aus erdölbasierten Kunststoffen wie Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol oder Polyurethan. Für die Beschichtung werden Polyester- oder Epoxidharze verwendet und mit Glas- und Carbonfasergeweben verstärkt.

Kapital für ersten Prototyp gesucht

Christoph Pöhler ist Stand-up-Paddler und Forscher zugleich. Seine Vision: den Wassersport plastikfrei machen. Am Fraunhofer-Institut für Holzforschung in Braunschweig arbeitet er derzeit im Projekt ecoSUP an einem Stand-up-Paddle-Board, das vollständig aus nachwachsenden Materialien besteht. Für die Entwicklung des ersten ökologischen Boards sucht das Projekt nun auf der Crowdfundingplattform Startnext nach Investoren. 14.000 Euro werden benötigt, um die Entwicklung zu beschleunigen. Mit dem Geld sollen Materialien und Spezialwerkzeuge beschafft und ein Prototyp gebaut werden. Die Kampagne endet am 22. Dezember 2020.

Boards aus recycelten Rotorblättern und Flachsfasern

Das Ziel der Forschenden ist es, ein Board zu entwickeln, das aus umweltfreundlichen Leichtbaumaterialien besteht. So wird für den Kern recyceltes Balsaholz von ausgedienten Rotorblättern von Windkraftanlagen genutzt. Damit wird verhindert, dass der Rohstoff verbrannt wird. Auch die Hülle des Boards soll vollständig aus biobasierten Polymeren bestehen und mit Flachsfasern aus europäischem Anbau verstärkt werden.

Neues Leichtbaumaterial mit großem Potenzial

Das Team um Christoph Pöhler ist überzeugt, dass mit ecoSUP der Wassersport umweltfreundlicher werden kann. Das Bioleichtbaumaterial könnte aber auch zur Herstellung von Surfbrettern oder Skateboards oder zum Bau von Schiffen und Zügen genutzt werden und damit deren ökologischen Fußabdruck reduzieren.

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Update 21.1.2021: Das Projektmanagement hat im Januar mitgeteilt, dass die Fristen für Acceleratorprojekte um einen Monat verlängert wurden. Wir haben unseren Bericht entsprechend aktualisiert.

Wichtige Innovationen bei Hightechfasern und -geweben haben das Textilingenieurswesen und die Materialforschung in den letzten zwei Jahrzehnten präsentiert. Meist jedoch bezogen sich diese Fortschritte auf die Funktionalität, seltener auf die Nachhaltigkeit. Dabei handelt es sich bei gut drei Vierteln der verarbeiteten Textilfasern um Kunststoffe, und diese wiederum basieren in 91% der Fälle auf Erdöl. Finanziert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat der Innovationsraum BioTexFuture jetzt eine Forschungsförderung ausgeschrieben, um den Wandel zur Bioökonomie in der Textilbranche zu beschleunigen.

Vom Substrat bis zum Finishing

Gesucht sind Projektvorschläge aus fünf Forschungsbereichen: Substrat- und Materialentwicklung, technische Produkt- und Prozessentwicklung, Finishing, textile Kreislaufwirtschaft sowie gesellschaftlicher Wandel hin zur Bioökonomie. Antragstellende Kooperationen sollten interdisziplinär besetzt sein und jeweils mindestens ein Mitglied aus Forschung und Wirtschaft umfassen.

Von der Idee zur Machbarkeit

Grundsätzlich können zwei Arten von Projekten gefördert werden. Im einen Fall geht es um innovative Ideen, für die zunächst noch der Machbarkeitsnachweis erbracht werden muss. Sechs bis zwölf Monate dürfen für ein solches Projekt veranschlagt werden und maximal 100.000 Euro. Am Ende soll neben dem Frühphasendemonstrator die Grundlage für ein BioTexFuture-Acceleratorprojekt stehen. Projektanträge können hierfür noch bis zum 31. Dezember 2020 eingereicht werden.

Von der Machbarkeit zum Markt

Die Acceleratorprojekte sind die zweite Förderlinie der neuen Ausschreibung. Sie sollen dazu dienen, ausgereifte Ideen mit vorhandenem Machbarkeitsnachweis schneller in industrielle Dimensionen hochzuskalieren. Zwei bis drei Jahre dürfen dafür veranschlagt werden, das Budget ist nicht näher definiert, sondern muss „dem Projektvorschlag angemessen“ sein. Die Projektentwürfe können bis zum 31. März 2021 einreicht werden, die ausgearbeiteten Projektvorschläge dann bis zum 1. Juni 2021. Weitere Informationen und den ausführlichen Call gibt es auf der BioTexFuture-Website.

Vier Innovationsräume für die Bioökonomie

BioTexFuture ist ein Innovationsraum zur Herstellung biobasierter Textilien auf Basis nachhaltiger Rohstoffkreisläufe, in dem Unternehmen jeder Größe mit Forschungseinrichtungen und Hochschulen vernetzt sind. Finanziert ist der Innovationsraum für zunächst fünf Jahre vom BMBF. Weitere Innovationsräume sind BioBall mit dem Ziel der Rohstoffrückgewinnung aus Abfällen in Ballungsräumen, BamS mit dem Ziel der nachhaltigen bioökonomischen Nutzung von Meeresorganismen sowie NewFoodSystems, das neue flächen- und ressourcenschonende Systeme für die Lebensmittelproduktion entwickeln will.

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Ob gemahlen oder geröstet: Mandeln und Nüsse sind besonders zur Weihnachtszeit gefragt. Doch die proteinreiche Kost ist leider auch eine Quelle für Salmonellen, die Lebensmittelinfektionen hervorrufen kann. Mit einem Trick ist es Forschenden nun gelungen, diese weihnachtlichen Zutaten keimfrei zu machen. Ein Team um Karen Fuchs vom Fraunhofer-Institut für Umwelt, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT hat gemeinsam mit Forschenden aus Kanada im Projekt MiDeCO2 ein Verfahren entwickelt, dass mithilfe von komprimiertem Kohlendioxid Salmonellen auf trockenen Lebensmitteln wie Mandeln abtötet.

Das Heimtückische an Salmonellen ist: Die Bakterien überleben auf den Mandeln, in dem sie sich in einen "Schlafzustand" begeben, wie Fuchs erklärt. „Dabei produzieren sie zusätzliche Biomasse, die sie vor dem Austrocknen schützt. Kommt dann Wasser hinzu, vermehren sich die Salmonellen explosionsartig.“ Wegen Salmonellenbefalls mussten in der Vergangenheit häufig Lebensmittel aus dem Handel zurückgerufen werden.  Schon 10 bis 100 dieser Keime reichen aus, um eine Lebensmittelinfektion auszulösen.

Mit CO₂ Bakterien unter Hochdruck abtöten

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt MiDeCO2 wurde daher untersucht, welche Technologien sich für die Dekontamination von Mandeln eignen. „Es ist bekannt, dass Kohlendioxid unter Druck in Flüssigkeiten wie beispielsweise Orangensaft pathogene Bakterien abtöten kann. Unsere Forschung hat ergeben, dass dies unter gewissen Voraussetzungen auch bei trockenen Lebensmitteln möglich ist“, sagte Fuchs.

Öl-Extrakt verhindert erneuten Keimbefall

Die Mandeln wurden dafür in Hochdruckautoklaven mithilfe von verdichtetem Kohlendioxid und antimikrobiellen Ölen in einem Prozessschritt dekontaminiert. Mithilfe des Öl-Extraktes wurden die Mandeln buchstäblich imprägniert und so ein erneuter Keimbefall erschwert. „Die Öle haben nicht nur antibakterielle, sondern auch antioxidative Eigenschaften. Das Oxidationspotenzial wird erhöht, die Fette bleiben länger haltbar, sprich die Mandeln werden nicht so schnell ranzig“, so die Forscherin. Im Test nutzten das Team ein Bakterium, das noch resistenter ist als Salmonellen – Staphyloccus carnosa. Im Autoklav zeigte sich, dass Lagerstabilität, Ranzigkeit oder Fettzusammensetzung der Mandeln nicht beeinträchtigt wurden.

CO₂ lässt sich rückstandslos abtrennen

Ein weiterer Vorteil: Die Behandlung mit Kohlendioxid ist weder umwelt- noch gesundheitsschädlich und lässt sich rückstandsfrei von den Mandeln abtrennen, wodurch eine energieintensive Aufreinigung entfällt. Auch Geschmack und Qualität der Mandeln bleiben erhalten. Den Forschenden zufolge kann das an Mandeln erprobte Verfahren auch bei anderen Lebensmitteln angewendet werden. Lebensmittel mit erhöhter Neigung zur Oxidation sind demnach besonders geeignet.

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Whether ground or roasted: Almonds and nuts are especially in demand during the Christmas season. But the protein-rich food is unfortunately also a source of salmonella, which can cause food infections. Now, researchers have succeeded in finding a way to make them germ-free. As part of the MiDeCO2 project, a team led by Karen Fuchs from the Fraunhofer Institute for the Environment, Safety and Energy Technology (“UMSICHT”), together with researchers from Canada, has developed a process that uses compressed carbon dioxide to kill salmonellae on dry foods such as almonds.

The tricky thing about salmonella is that the bacteria survive on the almonds by going into a "dormant state", as Fuchs explains. "In this state, they produce additional biomass that protects them from drying out. If water is then added, the salmonellae multiply explosively." In the past, food had to be recalled from the market because of salmonella contamination.  Just 10 to 100 of these germs are enough to trigger a food infection.

Killing bacteria under high pressure with CO₂

he MiDeCO2 Project, funded by the Federal Ministry of Education and Research, therefore investigated which technologies are suitable for the decontamination of almonds. "It is known that carbon dioxide in liquids such as orange juice can kill pathogenic bacteria under pressure. Our research has shown that under certain conditions this is also possible in dry foods," said Fuchs.

Oil extract prevents renewed germ contamination

The almonds were decontaminated in a single process step in high-pressure autoclaves using compressed carbon dioxide and antimicrobial oils. With the help of the oil extract, the almonds were literally impregnated, making it more difficult for germs to re-infest them. "The oils have not only antibacterial but also antioxidant properties. The oxidation potential is increased, the fats remain preserved longer, in other words, the almonds do not go rancid as quickly," the researcher said. In the test, the team used a bacterium that is even more resistant than Salmonella - Staphyloccus carnosa. In the autoclave, it was shown that storage stability, rancidity or fat composition of the almonds were not affected.

CO₂ can be separated without leaving any residue

Another advantage of the treatment with carbon dioxide is that it is neither harmful to the environment nor to health and can be separated from the almonds without leaving any residue, thus eliminating the need for energy-intensive purification. The taste and quality of the almonds are also preserved. According to the researchers, the process can also be used for other kinds of food. Foods with an increased tendency to oxidation are particularly suitable.

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Ob Kleider aus Milchproteinen oder Schaumstoffverpackungen aus Pilzen: Als Chef der Berliner Zukunftsagentur Haute Innovation weiß Sascha Peters, wohin der Trend geht. Der promovierte Designwissenschaftler verfolgt seit Jahren in welche Richtung sich neue Materialien und Technologien bewegen. Er leitet Anwendungsszenarien für die Märkte der Zukunft ab und agiert als Vermittler zwischen technologischer Innovation und marktfähiger Produktanwendung. Als Trendscout und Autor zahlreicher Fachbücher ist Peters überzeugt, dass „Innovationen mit natürlichem Ursprung und biologisch abbaubaren Qualitäten" vor allem kurzweilige Produkte und Bauteile künftig prägen werden und die Kreislaufwirtschaft nur Erfolg haben wird, wenn schon bei der Produktgestaltung an das Rohstoffrecycling gedacht wird.

Whether it's clothes made from milk proteins or foam packaging made from mushrooms, as head of the Berlin-based future agency Haute Innovation, Sascha Peters knows where the trend is heading. The design scientist has been following the direction in which new materials and technologies are developing for years. He derives application scenarios for the markets of the future and acts as an intermediary between technological innovation and marketable product application. As a trend scout and author of numerous specialist books, Peters is convinced that "innovations with natural origins and biodegradable qualities" will shape the future, especially of short-lived products and components, and that the circular economy will only succeed if thought is given to raw material recycling as early as the product design stage.

Während der Coronavirus-Pandemie tragen wir sie ständig im Gesicht – Einwegmasken oder Stoffmasken in diversen Ausführungen, täglich sind sie millionenfach in Gebrauch. Die einen landen direkt im Abfall, die anderen in der Waschmaschine. 

Neben der Schutzfunktion der Masken ist deshalb auch ihre Umweltverträglichkeit ein Thema. Sind Einwegmasken eine Verschwendung von Material und eine Belastung für die Umwelt? Welche Faktoren beeinflussen die Umweltbelastung am stärksten und wie können Masken ökologisch nachhaltiger gestaltet werden? Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) sind in einem interdisziplinären Team diesen Fragen auf den Grund gegangen und haben ihre Ergebnisse nun publiziert.

Für die Umweltbilanz haben die Forschenden chirurgische Einwegmasken mit Stoffmasken aus Baumwolle verglichen. Ziel war es, eine erste Grundlage zu schaffen, mit der sich Masken bereits in der Designphase bezüglich Nachhaltigkeit optimieren lassen.

Dazu wurden die Treibhausgasbilanz, der Energieverbrauch, der Wasserverbrauch sowie die Gesamtumweltbelastung (ausgedrückt in sogenannten Umweltbelastungspunkten, UBP) von Produktion, Nutzung und Entsorgung der Masken berechnet. Diese Berechnungen zeigen, dass die Baumwoll-Stoffmasken bezüglich Energieverbrauch und Treibhausgasbilanz besser abschneiden als die chirurgischen Masken. Demgegenüber schneidet die chirurgische Maske bezüglich Wasserverbrauch und Gesamtumweltbelastung besser ab als das Pendant aus Baumwolle. Das Waschen der Baumwollmasken fällt gegenüber der Produktion kaum ins Gewicht, so dass die stärkste Hebelwirkung bei der Nutzungsdauer der Baumwollmaske liegt.  

Detaillierte Informationen erhalten gibt es hier: Einweg oder Stoff? Darauf kommt es an.

Nicht vergessen werden darf selbstverständlich, dass die Masken vor allem eines bieten müssen: Schutz vor der Übertragung des Virus.

During the coronavirus pandemic, we wear them on our faces all the time - disposable masks or fabric masks in various designs, used millions of times a day. Some end up directly in the waste, others in the washing machine.

In addition to the protective function of the masks, their environmental compatibility is therefore also an issue. Are disposable masks a waste of material and a burden on the environment? Which factors have the greatest impact on the environment and how can masks be made more ecologically sustainable? Researchers from the Swiss Empa Materials Science and Technology have investigated these questions in an interdisciplinary team and have now published their results.

For the life cycle assessment, the researchers compared disposable surgical masks with fabric masks made of cotton. The aim was to create an initial basis with which masks can be optimised in terms of sustainability as early as the design phase.

For this purpose, the greenhouse gas balance, energy consumption, water consumption and the total environmental impact (expressed in so-called environmental impact points, EIP) of production, use and disposal of the masks were calculated. The calculations show that the cotton fabric masks perform better than the surgical masks in terms of energy consumption and greenhouse gas balance. In contrast, the surgical mask performs better than its cotton counterpart in terms of water consumption and overall environmental impact. Washing the cotton masks is of little importance compared to production, so that the strongest leverage effect lies in the useful life of the cotton mask.

Detailed information is available here: Disposable or fabric? Here is what matters

Of course, it must not be forgotten that the masks must offer one thing above all: protection against the transmission of the virus.

Wenn Pflanzen die Blätter hängen lassen oder gar zu einem kargen Geäst verkümmern, fehlt es oft an Wasser und Nährstoffen. Das A und O ist jedoch die Wurzelaktivität. Denn - ob eine Pflanze gedeiht oder verkümmert, hängt im Wesentlichen davon ab,  ob ihre Wurzeln in der Lage sind, die überlebenswichtigen Stoffe überhaupt aufzunehmen. Mit dem bloßen Auge ist das meist nicht erkennbar. Geophysikern der Universität Bonn ist es nun erstmals gelungen, diese ansonsten versteckten Vorgänge sichtbar zu machen.

Wie das Team um Andreas Kemna im Fachjournal Biogeosciences berichtet, nutzten sie dafür ein neuartiges Bildgebungsverfahren, das bereits in der Medizin Anwendung findet: Die elektrische Impedanz-Tomografie. Sie basiert auf Messungen der elektrischen Leitfähigkeit der in Gewebe und Organen befindlichen freien Ionen.  Auch im Wurzelsystem einer Pflanze sind die freien Ionen das Zünglein an der Wage, um die verborgenen Aktivitäten zu erkennen. „Die Ionen haben Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der Wurzeln, was es uns ermöglicht, Wurzeln bei der Nährstoffaufnahme auf eine neuartige Art und Weise sichtbar zu machen“, erklärt Andreas Kemna.

Wurzeln im Boden durchleuchten

Die Bonner Forscher durchleuchteten mit dieser Methode die Wurzeln lebender Nutzpflanzen, die in einer durchsichtigen, mit Nährlösung gefüllten Plexiglasbox eingebettet waren. An das Wurzelsystem, das sogenannte Rhizotron, legten die Forscher ein elektrisches Wechselfeld an. „Doch anders als Ärzte messen wir nicht nur die elektrische Leitfähigkeit, sondern zusätzlich die durch die Nährstoffaufnahme an der Pflanzenwurzel beeinflusste elektrische Polarisierbarkeit“, erläutert Geophysiker Kemna.

Rückschlüsse auf die Nährstoffdynamik

Die durch das Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes hervorgerufenen elektrischen Polarisationsprozesse variieren dabei mit der Ionenaufnahme der Wurzeln. Zahlreiche Messsensoren am Rhizotron erfassen die Polarisationssignale, die mit Hilfe von speziellen numerischen Algorithmen in tomographische Bilder umgewandelt werden.

Die Forscher arbeiteten hierbei mit unterschiedlichen Messfrequenzen, so dass verschiedene frequenzabhängige Tomogramme entstanden, die sich am Computer in wolkenähnlichen Gebilden farbig darstellen ließen, ohne die Wurzeln im einzelnen abzubilden. „Die Auflösung reicht jedoch aus, um Rückschlüsse auf die Nährstoffdynamik des Wurzelsystems einer Pflanze zu ziehen“, betont Projektmitarbeiter Maximilian Weigand.

Der Mini-Mensch aus dem Biotech-Labor kommt handlich daher: Eine Platte so groß wie ein Smartphone, darin stecken Bioreaktoren, die lebende Miniorgane beherbergen. Ein System aus Mikrokanälen und Membranen durchzieht das Konstrukt wie ein Blutkreislauf. Mit ihrem Multi-Organ-Chip wollen Forscher der Technischen Universität in Berlin Wirkstofftests aussagekräftiger und Tierversuche überflüssig machen. Bei einer abendlichen Veranstaltung der TUB am 18. Februar berichteten Biotechnologen um Roland Lauster und Uwe Marx, wie weit sie mit ihrem „Menschen auf dem Chip“-System gekommen sind. Die Pharma- und Kosmetikindustrie bekundet bereits reges Interesse an dem biokünstlichen Testsystem. Dessen Kommerzialisierung wird vom Bundesforschungsministerium im Rahmen des Gründerwettbewerbs GO-Bio mit rund 5 Millionen Euro gefördert.

Auf dem biokünstlichen Chip sind die menschlichen Organe um den Faktor 100.000 geschrumpft. Bei diesen Organoiden handelt es sich um dreidimensionale Zellgebilde, die jeweils die kleinsten Funktionseinheiten eines Organs widerspiegeln. „Wir setzen die Organe und den Blutkreislauf in die richtige Relation “, erläuterte der Biotechnologe Uwe Marx. Das Konzept: die Wirkung und Toxizität von neuen Wirkstoffen und deren Verstoffwechslung kann so systemisch an einem humanen Modell beobachtet werden. So kann in Zukunft die Anzahl der Tierversuche in diesem Bereich erheblich gesenkt werden. Berliner Forscher arbeiten jetzt an den etwas anderen "Dritten" – echten Zähnen aus Stammzellen. Außerdem: Tanzende Spermien beim Dance your PhD-Contest und das Gewinnerteam von iGEM 2013 aus Heidelberg.

Vier Organe auf dem Chip

Mithilfe modernster Zellkulturtechnik, 3D-Biodruck und Mikrofluidik haben die Forscher in den vergangenen Jahren ihre Plattform verfeinert und ausgebaut. Sie gehen nun Schritt für Schritt daran, immer mehr Organsysteme miteinander zu kombinieren. 2012 präsentierte das Team um Marx den ersten Doppelorganchip aus Haut und Leber. Mittlerweile haben die Forscher auch Leber- und Nervengewebe vereint. Das avancierteste Produkt haben die Berliner Ende 2014 fertiggestellt:  ein Vier-Organ-Chip. Er besteht aus Darm, Leber, Niere und einem Haut-Modul. Mit einem solchen „ADMET“-Chip ließen sich genau das gleiche Testprozedere durchführen wie bei Arznei- und Kosmetiktests an Tieren.

„Die Chips werden jeden Tag mit einer Wirkstoffdosis beaufschlagt, wir können aus dem Kreislauf jeden Tag eine Blutprobe entnehmen, in denen können wir alles analysieren, was wir auch bei der Maus analysieren“, so Marx. Das System soll insgesamt 28 Tagen lang funktionieren. Das ist der Zeitraum, der auch in Tierversuchen den Maßstab für Wirkstofftests setzt. Bis 2017 wollen die Forscher zehn Organsysteme auf ihrem Chip vereinen. Damit käme man der Simulation der menschlichen Physiologie besonders nahe.

Mini-Mensch auf dem Prüfstand

Derzeit werden die Multi-Organ-Chips im wahrsten Sinne des Wortes auf Herz und Nieren geprüft. Daran beteiligt ist unter anderem der Konzern Beiersdorf.  Jochen Kühnl, der bei Beiersdorf in Hamburg für neueste Innovationen in der Toxikologieforschung zuständig ist, wies in Berlin auf das riesige Potenzial der In-vitro-Testsysteme hin. Durch das seit 2013 geltende Tierversuchsverbot in der Kosmetikindustrie gebe es für viele Fälle immer noch keine adäquaten Alternativen aus dem Zelllabor.  „Der Multiorganchip ist eine tolle Technologie und wir sind hier früh eingestiegen, um diese Plattform zu testen“. Auch Jörg Knäblein von der Bayer Pharma AG setzt Hoffnungen in den Berliner Multi-Organ-Chip: „Das ist ein perfektes System mit dem Potenzial, Tierversuche in großem Umfang zu vermeiden“. Man stehe derzeit mit der TissUse GmbH in Verhandlungen über eine künftige Zusammenarbeit. TissUse wurde 2010 als Spin-off der TU Berlin gegründet, um das Produkt erfolgreich zu vermarkten.

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Grüne Triebe und Knospen sind die Frühjahrsboten schlechthin. Ohne das zarte Grün wäre das Wachstum der Baume und somit der Fortbestand ganzer Waldregionen gefährdet. Doch nicht nur der Mensch erfreut sich an dem frischen Grün. Auch Rehe sehnen sich nach frischen Blattwerk, wenn der Winter vorbei ist. Knospen und Triebe vor allem junger Bäume sind für sie eine Delikatesse. Doch das junge Gewächs weiß sich durchaus gegen das gefräßige Tier zu wehren, wie Biologen der Universität Leipzig und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) jetzt in einer Studie herausgefunden haben.

Speichel verrät Angreifer

Das Besondere: Der Baum kann dabei sogar unterscheiden, ob Trieb oder Ast von Rehen abgeknabbert oder vom Sturm abgeknickt wurden. Wie das Team im Fachjournal "Functional Ecology" berichtet, verrät der Speichel des Rehs den Angreifer. Denn hinterlässt das Tier am frischen Trieb Speichelspuren, fährt der junge Baum die Produktion des Pflanzenhormons Salizylsäure hoch. Dieses Signalhormon setzt wiederum eine Extraportion bestimmter Gerbstoffe frei, von denen einige Stoffe bekannterweise den Tieren den Appetit verderben können.

Gerbstoffe verderben Rehen den Appetit

Neben dem Abwehrmechanismus werden aber vor allem die Wachstumshormone konzentriert, die dem Gewächs das Überleben sichern. „Bricht ein Ast oder eine Knospe dagegen ab, ohne dass ein Reh am Werk war, kurbelt der Baum weder seine Produktion des Signalhormons Salizylsäure noch die der Gerbstoffe an. Stattdessen bildet er vor allem Wundhormone", erklärt die Erstautorin der Studie, Bettina Ohse.

Wehrhafte Baumarten erforschen

Um hinter den Schutzmechanismus der jungen Bäume zukommen, hatten die Forscher um Ohse Bäumchen im Leipziger Auwald austricksen müssen: Mit der Speichelprobe eines Rehs beträufelten sie Schnittstellen an jungen Buchen und Bergahornen und simulierten so die Fressgefahr durch das Wild. Im Anschluss wurde die Konzentration der Hormone und der Gerbstoffe erfasst.

Mit den nun vorliegenden Ergebnissen stehen die Forscher aber erst am Anfang. Langfristig  wollen sie weitere Baumarten auf ihre Abwehrmethoden gegenüber Rehen untersuchen. "Würden sich hier einige als von Natur aus wehrhafter herausstellen, könnten diese möglicherweise in Zukunft in den Wäldern mehr gefördert werden", sagt Bettina Ohse.

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Eine solche Übernahme hat es in Deutschland noch nicht gegeben. Für 66 Mrd. US-Dollar soll die Übernahme von Monsanto durch Bayer nun über die Bühne gehen. Die Aufsichtsbehörden müssen allerdings noch zustimmen. Wie der deutsche Chemiekonzern mitteilt, will er 128 Dollar je Aktie zahlen, damit wird Monsanto mit 66 Mrd. Dollar bewertet. Umgerechnet geht es damit um rund 58,8 Mrd. Euro. Wie Daten der Finanzagentur Bloomberg zeigen, ist es zudem der weltweit zweitgrößte Firmenkauf jemals, der durch Bargeld finanziert werden soll.

Bis der Deal tatsächlich über die Bühne gehen kann, müssen noch einige Bedingungen erfüllt werden. So hat die EU-Kommission bereits angekündigt, die Übernahme genau zu prüfen. Auch andere Aufsichtsbehörden müssen noch zustimmen. Finanziert wird die Übernahme auch über Kredite. Bayer bekommt eine Brückenfinanzierung über 57 Mrd. Dollar von verschiedenen Banken. Die Deutschen garantieren den Amerikanern zudem, im Notfall weitere zwei Milliarden Dollar zu zahlen, wenn die Übernahme noch an den Kartellbehörden scheitert.