Aktuelle Veranstaltungen

Insekten gehören in vielen Ländern schon lange zum Speiseplan. Sie sind nicht nur reich an Proteinen, Mineralstoffen und Vitaminen. Sie sind auch relativ anspruchslos in der Haltung und produzieren deutlich weniger Treibhausgase als Schweine oder Rinder. Seit 2018 sind Insekten in der Europäischen Union als Lebensmittel zugelassen. Mehlkäfer, Wanderheuschrecke, Hausgrille und Buffalowurm dürfen aber nur getrocknet oder pulverisiert zu Brot, Nudeln oder Chips verarbeitet werden. Angesichts einer stetig wachsenden Weltbevölkerung könnten Insekten einen Beitrag zu einer gesunden und nachhaltigen Ernährung leisten. Im Rahmen des EU-Forschungsprojekts „Sustainable Insect Chain“ (SUSINCHAIN) hat ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Technischen Universität Berlin untersucht, wie groß die Akzeptanz von Insekten als Lebensmittel ist.

Die Umfrage konzentrierte sich auf die Länder Italien, Portugal und Deutschland. Insgesamt wurden 500 Personen im Alter von 18 bis 65 Jahren befragt. Im Rahmen der Studie mussten sich die Teilnehmenden zunächst zwischen Fleischbällchen, die hauptsächlich aus Heuschrecken und Mehlwürmern bestanden, und klassischen Fleischbällchen aus Hühnerfleisch, das mit Insekten gefüttert wurde, entscheiden.

Kaum Akzeptanz für Lebensmittel aus Insekten

Dabei zeigte sich, dass Lebensmittel aus Insekten nach wie vor wenig beliebt sind. Die Akzeptanz für Fleisch von mit Insekten gefütterten Hühnern war hier nur leicht höher als für Fleischbällchen, die nur aus Insekten hergestellt wurden. „Wir wollten jedoch auch herausfinden, ob und wie man die Akzeptanz erhöhen könnte“, sagt Mariam Nikravech, wissenschaftliche Mitarbeiterin der TU im Fachgebiet Bildung für Nachhaltige Ernährung und Lebensmittelwissenschaft, die für die repräsentative Studie verantwortlich war.

Die Teilnehmenden erhielten daher zusätzliche Informationen – etwa zum Proteingehalt und zur nachhaltigen Produktion von Insekten. In Portugal führten diese Zusatzinformationen zu einer höheren Akzepanz gegenüber Fleischersatz aus Mehlwürmern. In Italien wirkten sich die Angaben zur Nachhaltigkeit lediglich positiv auf die Akzeptanz von Mehlwürmern aus. In Deutschland verbesserte sich dadurch die Akzeptanz gegenüber mit Insekten gefütterten Hähnchen und Heuschrecken. „Der Verweis auf den Insektenproteingehalt bewirkte dagegen weder in Deutschland noch in Italien einen Akzeptanzschub“, resümiert Nikravech.

Vertrauen für Akzeptanz entscheidend

Nach den Erkenntnissen der Forschenden spielt vor allem Vertrauen eine entscheidende Rolle für die Akzeptanz von Insekten als Lebensmittel. „Bei Menschen, die Lebensmittel aus Insekten als sicher ansehen, sie also nicht als gesundheitsschädlich einschätzen, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass sie solche Lebensmittel auch kaufen“, so die Politikwissenschaftlerin.

Dass Lebensmittel auf Insektenbasis Ausdruck eines modernen, urbanen Lebensstils sind, beeindruckte Deutsche, Portugiesen und Italiener hingegen nicht. 64% der Deutschen und 58% der Portugiesen gaben an, nie Insekten zu essen. Zur Überraschung der Forschenden war die Gruppe der „Never-Taker“ in Italien mit nur 2% sehr klein. Eine Erklärung für diesen Unterschied gibt es noch nicht.

Information als Hebel für Umdenken

Ekel und Angst, von Insekten krank zu werden, waren laut Umfrage die häufigsten Gründe für die Ablehnung. Doch auch bei dieser Gruppe konnten die Forschenden mit zusätzlichen Informationen die Barriere der strikten Ablehnung etwas senken. „Es war vor allem die Information, dass Insekten reicher an Proteinen und Mineralien sind als Fleisch, die die ‚Never-Takers‘ offener machte“, so Mariam Nikravech. Das Forschungsteam ist daher überzeugt, dass zusätzliche Informationen durchaus ein Hebel sind, die Akzeptanz von Insekten als Lebensmittel in Europa zu verbessern.

Insects have long been part of the diet in many countries. They are not only rich in proteins, minerals and vitamins. They are also relatively easy to keep and produce significantly fewer greenhouse gases than pigs or cattle. Insects have been authorised as food in the European Union since 2018. However, flour beetles, migratory locusts, house crickets and buffalo worms may only be dried or powdered and processed into bread, pasta or crisps. In view of a constantly growing world population, insects could make a contribution to a healthy and sustainable diet. As part of the EU research project "Sustainable Insect Chain" (SUSINCHAIN), an international research team involving the Technical University of Berlin has investigated the extent to which insects are accepted as food.

The survey focussed on Italy, Portugal and Germany. A total of 500 people between the ages of 18 and 65 were surveyed. As part of the study, the participants first had to choose between meatballs consisting mainly of grasshoppers and mealworms and classic meatballs made from chicken fed with insects.

Hardly any acceptance for food made from insects

This showed that food made from insects is still not very popular. Acceptance of meat from insect-fed chickens was only slightly higher than for meatballs made solely from insects. "However, we also wanted to find out whether and how acceptance could be increased," says Mariam Nikravech, research associate at the TU in the Department of Education for Sustainable Nutrition and Food Science, who was responsible for the representative study.

The participants therefore received additional information – for example on the protein content and sustainable production of insects. In Portugal, this additional information led to a higher acceptance of meat substitutes made from mealworms. In Italy, the information on sustainability only had a positive effect on the acceptance of mealworms. In Germany, this improved the acceptance of insect-fed chicken and grasshoppers. "In contrast, the reference to the insect protein content did not boost acceptance in either Germany or Italy," summarises Nikravech.

Trust is crucial for acceptance

According to the researchers' findings, trust plays a key role in the acceptance of insects as food. "People who consider food made from insects to be safe, i.e. do not consider them to be harmful to health, are more likely to buy such food," says the political scientist.

However, the fact that insect-based foods are an expression of a modern, urban lifestyle did not impress Germans, Portuguese and Italians. 64% of Germans and 58% of Portuguese said they never ate insects. To the researchers' surprise, the group of "never-takers" in Italy was very small at just 2%. There is still no explanation for this difference.

Information as a lever for rethinking

According to the survey, disgust and fear of getting sick from insects were the most common reasons for rejection. However, even with this group, the researchers were able to lower the barrier of strict rejection somewhat with additional information. "It was mainly the information that insects are richer in proteins and minerals than meat that made the 'never-takers' more open," says Mariam Nikravech. The research team is therefore convinced that additional information is definitely a lever to improve the acceptance of insects as food in Europe.

Im Rahmen seiner Bioökonomie-Forschungsförderung möchte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Biotechnologie mit anderen vielversprechenden Zukunftsfeldern verbinden. Dazu zählen Künstliche Intelligenz, Robotik, Nanotechnologie, Informatik oder Ingenieurswissenschaften. Denn Innovationen und disruptive Entwicklungen entstehen immer häufiger an der Grenze der Disziplinen. Daher hat das BMBF im Jahr 2020 die Fördermaßnahme „Zukunftstechnologien für die industrielle Bioökonomie” mit dem Schwerpunkt biohybride Technologien auf den Weg gebracht.

Am 17. Oktober 2023 trafen sich rund 70 Akteure aus den Forschungsverbünden der vom Projektträger Jülich (PtJ) betreuten Fördermaßnahme zum Statusseminar in den Räumen des Spielfeld Digital Hub in Berlin-Kreuzberg. Gemeinsam mit dem PtJ hatte die Informationsplattform bioökonomie.de die Veranstaltung organisiert.

As part of its bioeconomy research funding programme, the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) aims to combine biotechnology with other promising future fields. These include artificial intelligence, robotics, nanotechnology, computer science and engineering. This is because innovations and disruptive developments are increasingly emerging at the boundaries between disciplines. This is why the BMBF launched the „Future technologies for the industrial bioeconomy” funding programme in 2020, which focuses on biohybrid technologies.

On 17 October 2023, around 70 stakeholders from the research networks of the funding measure supervised by Project Management Jülich (PtJ) met for the status seminar at the Spielfeld Digital Hub in Berlin-Kreuzberg. The information platform bioökonomie.de organised the event together with PtJ.

Soja- und Fischmehl als Futtermittel in der Landwirtschaft zu ersetzen, ist das Ziel des 2017 gegründeten Unternehmens Farminsect. Das Start-up aus Bergkirchen bei München setzt dabei auf die Zucht der Schwarzen Soldatenfliege (Hermetica illucens), die reich an Proteinen ist und wichtige Vitamine und Mineralstoffe enthält. Gleichzeitig ist die Insektenzucht wesentlich ressourcenschonender und kann helfen, CO₂-Emissionen in der Landwirtschaft einzusparen.

Landwirte produzieren eigenes Proteinfutter aus Insekten

Die Geschäftsidee der beiden Farminsect-Gründer Thomas Kuehn und Wolfgang Westermeier geht dabei weit über die Insektenzucht hinaus. Sie wollen es Landwirten ermöglichen, aus regionalen Reststoffen mit Hilfe von Insekten ihr eigenes Proteinfutter herzustellen. Dazu haben sie eine modulare Insektenzuchtanlage entwickelt. Herzstück ist eine IT-Plattform, die mit zahlreichen Sensoren verbunden ist und den Landwirt automatisch durch den gesamten Prozess der Insektenproduktion führt. Für diese Idee konnte Farminsect bereits in der Vergangenheit Investoren begeistern.

Neues Kapital für Ausbau der Insektenzuchtanlage

Für den Ausbau der digitalen Insektenfarm wurden nun im Rahmen einer Serie-A-Finanzierungsrunde weitere 8 Mio. Euro eingeworben. Mit dem frischen Kapital will das Agri-Tech-Start-up die kommerzielle Skalierung und Weiterentwicklung seiner Insektenzuchtlösungen vorantreiben. Die Finanzierungsrunde des Münchner Insektenzüchters wurde von Sandwater angeführt, weitere Investoren waren Bayern Kapital, die australische Minderoo Foundation, der EIC Fund sowie die Altinvestoren HTGF und UnternehmerTUM Funding for Innovators.

Kostengünstig und nachhaltig

Die Insektenmastanlage kann direkt vor Ort in landwirtschaftlichen Betrieben installiert werden und wird bereits von Fischzüchtern und Landwirten in der Region genutzt. Dafür liefert Farminsect seinen Kunden wöchentlich Junglarven, die vor Ort mit regionalen Reststoffen wie Schalen oder Ernteresten gemästet werden und so nach Angaben des Unternehmens ihr Körpergewicht innerhalb einer Woche um mehr als das 250-Fache steigern. Durch diesen Stoffkreislauf wird nicht nur ein hochwertiges, eiweißreiches Futtermittel direkt vor Ort im landwirtschaftlichen Betrieb produziert, sondern auch kostengünstiger, mit weniger CO₂-Ausstoß und völlig unabhängig von globalen Lieferketten.

bb/gkä

Ob groß oder klein, eckig oder rund: Batterien und Akkus sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Doch in den begehrten Energiespeichern stecken Wertstoffe wie Blei, Zink, Quecksilber, Lithium oder Nickel, die teuer importiert werden müssen und deren Abbau Mensch und Umwelt belasten kann. Forschende der Universität Münster wollen deshalb eine Batterie aus nachwachsenden Rohstoffen entwickeln. Das Projekt BIOSTORE wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen mit rund 2,7 Mio. Euro gefördert.

Fossile Ausgangsstoffe schrittweise ersetzen

In den kommenden drei Jahren wollen die Forscherinnen und Forscher in einem schrittweisen Forschungs- und Entwicklungsprozess die fossilen und zum Teil toxischen Ausgangsstoffe so weit wie möglich durch biobasierte und recycelbare Materialien ersetzen. Bei der Entwicklung der Biobatterie sollen nicht nur Aspekte der Kreislaufwirtschaft in Bezug auf Langlebigkeit und Recycling berücksichtigt werden, sondern auch gesellschaftliche Aspekte wie die Akzeptanz der Innovation.

Basis für nachhaltige Neuausrichtung der Industrie

„Es handelt sich um ein inter- und transdisziplinäres Projekt, das als Grundlage für die Etablierung eines neuen Forschungsprofils an der Universität Münster dienen soll“, sagte Projektsprecher Jochen Schmid vom Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie. „Es geht um die Biologisierung der Technik als Basis für eine nachhaltigere Neuausrichtung industrieller Prozesse, die heute überwiegend auf dem Einsatz fossiler Rohstoffe beruhen.“

Bei der Entwicklung der Biobatterie kann das interdisziplinäre Team auf die an der Universität Münster seit Jahren etablierte Forschung zu Biopolymeren und Bioadditiven zurückgreifen. Nach erfolgreichem Abschluss des BIOSCORE-Projekts wollen die Forscherinnen und Forscher ihre Erkenntnisse auch auf andere Bereiche wie die Textil-, Kunststoff- und Bauindustrie ausweiten.

Die Produktion von Fleisch aus tierischen Muskelzellen im Bioreaktor ist eine vielversprechende Möglichkeit, die Versorgung der wachsenden Weltbevölkerung mit proteinreichen Nahrungsmitteln zu sichern, ohne Umwelt und Klima zu belasten. Erste zellbasierte Fleischprodukte sind bereits in Singapur und den USA zugelassen. Was auf der Erde möglich ist, könnte auch Weltraummissionen bereichern. Das zeigen erste Untersuchungen zweier unabhängiger Forschungsteams der Europäischen Weltraumorganisation ESA aus Deutschland und Großbritannien, die den Anbau von Zuchtfleisch im Weltraum getestet haben. Bei den beiden Teams handelt es sich zum einen um das baden-württembergische Unternehmen yuri und die Hochschule Reutlingen, zum anderen um die britischen Unternehmen Kayser Space, Cellular Agriculture und Campden BRI. Finanziert wurden die Projekte aus dem Discovery-Budget der ESA.

Mit Laborfleisch Weltallmissionen widerstandsfähig machen

„Es geht darum, Astronauten auf Langzeitmissionen fernab der Erde mit nahrhaften Lebensmitteln zu versorgen und die typische Haltbarkeit von zwei Jahren herkömmlich verpackter Lebensmittel zu überwinden. Angesichts der begrenzten Ressourcen im Weltraum wäre der Anbau frischer Lebensmittel vor Ort notwendig, um die Widerstandsfähigkeit und Autarkie einer Mission zu erhöhen, und könnte der Besatzung auch psychologische Unterstützung bieten", erklärt ESA-Ingenieur Paolo Corradi.

Vielversprechender Nährstoffvergleich

In den vergangenen Jahren haben beide Teams unabhängig voneinander proteinreiche Nahrungsalternativen wie Pflanzen und Algen mit dem Nährwert von Laborfleisch verglichen und verschiedene Produktionsmethoden für kultiviertes Fleisch sowie Bioreaktortechnologien vorgeschlagen.„Nach ihrer Analyse sind beide Teams zu ähnlichen Schlussfolgerungen gekommen und legen nahe, dass die Idee, kultiviertes Fleisch im Weltraum zu produzieren, nicht weit hergeholt ist und weitere Forschung erfordert", sagt Corradi.

Die Entwicklung von Technologien, die Bioprozesse und die Nutzung metabolischer Ressourcen an Bord von Raumfahrzeugen zu verbessern, ist ein zentrales Ziel der ESA-Forschung.„Wir entwickeln Bodenprototypen, um beispielsweise geschlossene Kreislaufsysteme zu erforschen, die Nährstoffe zurückgewinnen und Stoffwechselabfälle recyceln. Dies könnte auch in der kultivierten Fleischproduktion angewandt werden, um das Nährmedium, das wir den Zellen zuführen, zurückzugewinnen“, erklärt Christel Paille, ESA-Ingenieurin für Lebenserhaltung und Teil der Aktivitäten im Bereich kultiviertes Fleisch. Bei früheren Missionen wurden bereits Tomatenpflanzen, Algen und DNA einem Härtetest im Weltraum unterzogen.

Weitere Forschung zu Zuchtfleisch im Weltall erforderlich

Bis sich Astronauten im Weltall ihr eigenes Stück Fleisch züchten können, ist noch viel Forschung nötig. „Dazu gehört auch zu verstehen, wie sich Zellen an veränderte Schwerkraft und Strahlung anpassen", so João Garcia, ESA-Forscher für Zuchtfleisch für Weltraumanwendungen. „Durch die Nutzung der bei der ESA verfügbaren Einrichtungen werden wir bald mit Experimenten beginnen, um diese Effekte zu verstehen." Zudem hoffen die Forschenden, dass auch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit bald grünes Licht für die Herstellung von kultiviertem Fleisch in Europa gibt und damit die Forschung weiter beflügelt wird.

The production of meat from animal muscle cells in a bioreactor is a promising way of securing the supply of protein-rich food for the world's growing population without harming the environment and climate. The first cell-based meat products have already been authorised in Singapore and the USA. What is possible on earth could also enrich space missions. This is shown by initial investigations by two independent research teams from the European Space Agency (ESA) in Germany and the UK, who have tested the cultivation of cultured meat in space. The two teams are, on the one hand, the Baden-Württemberg company yuri and Reutlingen University and, on the other, the British companies Kayser Space, Cellular Agriculture and Campden BRI. The projects were financed from ESA's Discovery budget.

Making space missions resilient with lab meat

"The aim is to provide astronauts on long-term missions far from Earth with nutritious food and to overcome the typical shelf life of two years of conventionally packaged food. Given the limited resources in space, growing fresh food on site would be necessary to increase the resilience and self-sufficiency of a mission and could also provide psychological support for the crew," explains ESA engineer Paolo Corradi.

Promising nutritional similarities

In recent years, both teams have independently compared protein-rich food alternatives such as plants and algae with the nutritional value of laboratory meat and proposed different production methods for cultured meat as well as bioreactor technologies. "Following their analysis, both teams have come to similar conclusions, suggesting that the idea of producing cultured meat in space is not far-fetched and requires further research," says Corradi.

The development of technologies that improve bioprocesses and the utilisation of metabolic resources on board spacecraft is a key objective of ESA research. "We are developing ground prototypes to explore, for example, closed-loop systems that recover nutrients and recycle metabolic waste. This could also be applied to cultured meat production to recover the nutrient medium that we feed to the cells," explains Christel Paille, ESA life support engineer and part of the cultured meat research team. Tomato plants, algae and DNA have already been subjected to an endurance test in space on previous missions.

Further research on cultured meat in space required

A lot of research is still needed before astronauts can grow their own meat in space. "This includes understanding how cells adapt to changes in gravity and radiation," says João Garcia, ESA researcher for cultured meat for space applications. "By utilising the facilities available at ESA, we will soon begin experiments to understand these effects." The researchers also hope that the European Food Safety Authority will soon give the green light for the production of cultured meat in Europe, which will further boost research.

Rund 10 % der in Deutschland behandelten Knochenbrüche führen jedes Jahr zu Komplikationen, weil der Knochen nicht richtig verheilt. Die Folge sind Nachoperationen und Langzeitbehandlungen, die für die Patientinnen und Patienten sehr belastend und für die Kliniken aufwendig und teuer sind. Doch jede Operation ist ein Eingriff, den der Körper erst einmal verkraften muss. Der Einsatz bioaktiver Materialien in der Medizin bietet die Chance, das Risiko von Entzündungen nach Operationen zu verringern und Nachbehandlungen zu vermeiden. Im Verbundprojekt SCABAEGO haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM nun gemeinsam mit Partnern ein bioaktives Verbundmaterial zur Heilung von Knochenbrüchen entwickelt. Gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Beteiligt waren das Universitätsklinikum Heidelberg und das Leipziger Medizintechnikunternehmen BellaSeno.

Kompositmaterial aus bioabbaubarem Polymer und bioaktivem Glas

Müssen Knochenbrüche operiert werden, wird die Bruchstelle in der Regel mit Knochenzement verschlossen. Bis sich um diesen Fremdkörper eine neue Knochenhaut gebildet hat, können bis zu zwei Monate vergehen. Der Knochenzement wird dann in einer zweiten Operation entfernt und durch körpereigene Knochensubstanz ersetzt. Diese Knochensubstanz sicher zu verankern, war bisher ein Problem und konnte die Heilung gefährden.

Das neu entwickelte bioaktive Leit- und Stützgerüst soll dagegen zuverlässig und sicher an der gewünschten Bruchstelle einheilen. Es besteht aus dem biologisch abbaubaren Polymer Polycaprolacton (PCL) und einem bioaktiven Glas, das mittels 3D-Druck zu einem individuell angepassten Gerüst verarbeitet werden kann und das fehlende Knochenstück ersetzt.

Passgenauer Knochenersatz aus dem 3D-Drucker

Zuvor wird die Struktur des geschädigten Knochens mittels Computertomographie genau erfasst und das Gerüst mit Knochenmark gefüllt.„Jede Patientin und jeder Patient erhält ein persönliches, sozusagen maßgedrucktes Gerüst. Das zeitraubende mechanische Bearbeiten und Anpassen im Operationssaal entfällt“, erklärt Tobias Großner, Oberarzt und Leiter der Experimentellen Unfallchirurgie am Universitätsklinikum Heidelberg.

Die Vorteile des Kompositmaterials: Es ist einfach und schnell industriell herzustellen und im 3D-Druck zu verarbeiten. „Das Polymer PCL wird mit dem Glasgranulat und einem Lösungsmittel gemischt und anschließend über mehrere Stufen prozessiert. Dann wird das Lösungsmittel durch Trocknung entzogen und das zurückbleibende Komposit fein granuliert", erklärt Kai Borcherding, Geschäftsfeldleiter Medizintechnik und Life Sciences am Fraunhofer IFAM.

Fraunhofer präsentieren ersten Demonstrator

Darüber hinaus fördert das bioaktive Glas im Gerüst die Neubildung von Knochensubstanz. Es wird im Laufe der Jahre abgebaut und in Knochensubstanz umgewandelt. Die Forschenden erwarten, dass dadurch auch das Risiko von Infektionen nach der Operation deutlich sinkt. Inwieweit das Wachstum von Bakterien an der Bruchstelle tatsächlich gehemmt wird, soll noch genauer untersucht werden. Außerdem will das Team die Rezeptur des bioaktiven Komposits weiter optimieren und in präklinischen In-vitro- und In-vivo-Versuchen testen. Auf der Medizintechnikmesse COMPAMED Mitte November in Düsseldorf wird das Fraunhofer-Team einen ersten Demonstrator vorstellen.

Die Hansestadt Anklam vor den Toren der Ostseeinsel Usedom ist in den vergangenen Jahren zu einem Zentrum für das biobasierte Wirtschaften in Mecklenburg-Vorpommern avanciert. Wichtigstes Bioökonomie-Unternehmen vor Ort ist die Zuckerfabrik der Cosun Beet Company, in der jährlich etwa 1,8 Millionen Tonnen Zuckerrüben verarbeitet werden. 2018 eröffnete der Reifen-Konzern Continental das „Taraxagum Lab“, ein Forschungs- und Entwicklungslabor zum Thema Löwenzahn-Kautschuk. Zwei Jahre später wurde das Bioökonomiezentrum Anklam eröffnet. Und fast schon Tradition haben die seit nunmehr einem Jahrzehnt im Zwei-Jahres-Takt stattfindenden Bioökonomie-Konferenzen.

Vorgelagert zur sechsten Ausgabe der Anklamer Bioökonomie-Konferenz hatten die regionalen Akteure in diesem Jahr noch zwei weitere Bioökonomie-Veranstaltungen organisiert: Die 3. Jugend-BioÖkonomie-Konferenz BE2Youth und erstmals auch die FutureFood-Konferenz. Organisiert wurden die Events von der Förder- und Entwicklungsgesellschaft Vorpommern-Greifswald, der IHK Neubrandenburg, der WITENO GmbH und Hochschule Neubrandenburg – und dem BioCon Valley Mecklenburg-Vorpommern e. V.

Bioökonomie-Jugendkonferenz und Anklamer Erklärung

Den Auftakt machte am 24. Oktober die Jugend-BioÖkonomie-Konferenz BE2Youth im Lilienthal-Gymnasium. 60 neugierige junge Leute aus der Region konnten von erfahrenen ausgebildeten Profis lernen, was Bioökonomie ausmacht und welche Berufsperspektiven es in der biobasierten Wirtschaft gibt. An der Universität Greifswald gibt es zum Beispiel einen Masterstudiengang. Auch die Hochschule Neubrandenburg und die Hochschule Stralsund bieten eine ganze Reihe relevanter Studiengänge an. Ein Team der Informationsplattform bioökonomie.de war in der Schule vor Ort – und hatte ein Augmented-Reality-Exponat und innovative biobasierte Produkten zum Anfassen mitgebracht.

Im Oktober 2021 hatten Schülerinnen und Schüler im Wissenschaftsjahr-Projekt „Jugendforum Bioökonomie“ die „Anklamer Erklärung“ erarbeitet, ein Positionspapier, in der Forderungen und Erwartungen für eine bioökonomische Transformation an Wirtschaft, Politik und Gesellschaft zusammengefasst wurden. Was zwei Jahre später aus der Initiative wurde, erläuterten Olaf Strauß von der Hochschule Neubrandenburg und Landtagsabgeordnete Sylva Rahm-Präger vor den Jugendlichen.

Für den Grand Prize hat es zwar nicht gereicht, aber vier der 19 deutschen Teams hatten beim diesjährigen Finale des iGEM-Jamboree in Paris in der vergangenen Woche besonderen Grund zu jubeln: Beim wichtigsten weltweiten Wettbewerb für Schul- und Hochschulteams im Bereich der Synthetischen Biologie schafften es die Teams der TU Braunschweig, der TU Dresden sowie der Universitäten Freiburg und Heidelberg unter die Top 10 in der Kategorie Overgraduate, in der sämtliche deutschen Hochschulteams an den Start gehen. Insgesamt gab es für die deutschen Teams zahlreiche Spezialpreise und elf Gold-, sieben Silbermedaillen sowie eine Bronzemedaille.

Vom 2. bis 5. November 2023 hatten rund 400 Teams an der 20. Auflage des Wettbewerbs international genetically engineered machine (iGEM) teilgenommen. Auf der bisher größten Auflage des jährlichen Wettbewerbs für Schülerinnen und Schüler sowie Studentinnen und Studenten, die innerhalb eines Jahres ein eigenes Forschungsprojekt der Synthetischen Biologie konzipieren und verfolgen, kamen rund 5.000 Teilnehmende auf dem Messegelände der Pariser Expo zusammen. Vier Tage lang präsentierten sie ihre Projekte und tauschten sich über die aktuellen Trends und Entwicklungen der internationalen Szene angewandter Lebenswissenschaften aus.

Große Opening-Show am Mittwochmorgen

Das Jamboree wurde am Mittwochmorgen mit einer großen Opening-Show eröffnet. Während die am Wettbewerb teilnehmenden Teams über die ersten drei Tage ihre Arbeit an individuell gestalteten Ständen, den „Team-Booths“, vorstellten, konnten sich Besucherinnen und Besucher parallel auch an einer Vielzahl von Ständen von Unternehmen der internationalen Bioindustrie, Start-ups, Institutionen und Organisationen informieren.

Die Projekte der Teams wurden in diesem Jahr in insgesamt elf Forschungsbereiche, sogenannte „Villages“, eingeteilt, die sich auf die Bereiche „Planet“, „People“ und „Technology“ verteilten. Jedes Team stellte sein Projekt sowohl vor einer ausgewählten Fachjury als auch auf einer der sieben über das 27.000 Quadratmeter große Gelände verteilten öffentlichen Plaza-Bühnen vor allen Interessierten vor.

Vielzahl an Präsentationen, Workshops und Vorträgen

Neben dieser Vielzahl an Team-Präsentationen konnten Besucherinnen und Besucher außerdem an einer Vielzahl an weiteren Veranstaltungen und Angeboten teilnehmen, darunter gesonderte Workshops und Impulsvorträge von geladenen Gästen der akademischen und industriellen Forschung, ein separat organisierter Hackathon für Technologieinteressierte und diverse Networking Spaces. Eine Ausstellung illustrierte zudem eindrucksvoll die 20-jährige Geschichte und Entwicklung des größten Wettbewerbs der Synthetischen Biologie.

Zum zweiten Mal organisierte iGEM darüber hinaus – in diesem Jahr in Zusammenarbeit mit der OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) – die „Responsibility Conference“, auf der Vertreterinnen und Vertreter der internationalen Forschung, Wissenschaftspolitik und weiterer Interessengruppen zusammenkamen. Die Teilnehmenden diskutierten die Zukunft verantwortungsbewusster Forschung mit den anwesenden Nachwuchsforschern. Weiterhin fand mit der „Bioinnovation Fair“ ein großes Event mit Workshops, Talks, und Start-up-Showcases statt. Deren Themen waren die Zukunft der Bioökonomie sowie die Bedeutung, Chancen und Weiterentwicklung innovativer Forschungsprojekte wie solcher innerhalb des iGEM-Wettbewerbs.

It may not have been enough for the Grand Prize, but four of the 19 German teams had a special reason to celebrate at this year's final of the iGEM Jamboree in Paris last week: at the most important global competition for school and university teams in the field of synthetic biology, the teams from TU Braunschweig, TU Dresden and the Universities of Freiburg and Heidelberg made it into the top 10 in the Overgraduate category, in which all German university teams compete. Overall, the German teams received numerous special prizes and eleven gold medals, seven silver medals and one bronze medal.

From 2 to 5 November 2023, around 400 teams took part in the 20th edition of the international genetically engineered machine (iGEM) competition. Around 5,000 participants came together at the Paris Expo exhibition centre for the largest ever edition of the annual competition for pupils and students who design and pursue their own synthetic biology research project within a year. For four days, they presented their projects and exchanged views on current trends and developments in the international applied life sciences scene.

Big opening show on Wednesday morning

The Jamboree opened on Wednesday morning with a grand opening show. While the teams taking part in the competition presented their work at individually designed stands, the "team booths", over the first three days, visitors were also able to obtain information at a large number of stands from companies in the international bioindustry, start-ups, institutions and organisations.

This year, the teams' projects were categorised into a total of eleven research areas, known as "Villages", which were divided into the "Planet", "People" and "Technology" areas. Each team presented its project to a selected jury of experts as well as to all interested parties on one of the seven public plaza stages spread across the 27,000 square metre site.

Numerous presentations, workshops and talks

In addition to this large number of team presentations, visitors were also able to take part in a variety of other events and offers, including separate workshops and keynote speeches by invited guests from academic and industrial research, a separately organised hackathon for those interested in technology and various networking spaces. An exhibition also impressively illustrated the 20-year history and development of the largest synthetic biology competition.

For the second time, iGEM also organised – this year in collaboration with the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) – the "Responsibility Conference", which brought together representatives from international research, science policy and other interest groups. The participants discussed the future of responsible research with the young researchers in attendance. The "Bioinnovation Fair", a major event with workshops, talks and start-up showcases, also took place. Topics included the future of the bioeconomy and the importance, opportunities and further development of innovative research projects such as those within the iGEM competition.

Klimawandel, knappe Ressourcen und das Gebot der Ernährungssicherheit – die Bioökonomie als nachhaltige Form biobasierten Wirtschaftens bietet einen vielversprechenden Lösungsansatz zur Bewältigung der großen globalen Herausforderungen.

Internationale Kooperationen als Schlüssel

Eine nachhaltige Bioökonomie kann angesichts globaler Herausforderungen, Märkte und Handelsbeziehungen nur durch internationale Zusammenarbeit gelingen. Mit der verstärkten Internationalisierung von Wissenschaft und Forschung übernimmt die Bundesregierung Verantwortung für die globalen Herausforderungen Welternährung, Klima- und Umweltschutz und stärkt gleichzeitig den Bioökonomie-Standort Deutschland.

Im Jahr 2012 startete das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Initiative „Bioökonomie International“. Das Ziel ist es seitdem, die Forschungszusammenarbeit mit den weltweit Besten zu stärken und internationale Innovationspotenziale zu erschließen. Im Fokus stehen modellhafte Forschungs- und Entwicklungsprojekte zwischen deutschen und außereuropäischen Partnern.

Ob Bakterien, Pilze oder Mikroalgen: Mikroorganismen sind allgegenwärtig und von entscheidender Bedeutung für Klima, Umwelt und Gesundheit. Sie sind aber auch die Produktionsorganismen in der industriellen Biotechnologie und damit wichtige Kandidaten auf dem Weg zu einer nachhaltigen Bioökonomie. Durch die gezielte Beeinflussung von Mikroben können bioökonomische Prozesse optimiert, ihre Produktivität gesteigert und der Ressourceneinsatz reduziert werden. Am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) in Potsdam wird das sogenannte Mikrobiom-Management künftig noch stärker in den Fokus rücken. Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) von Bund und Ländern stellt dem ATB dafür bis 2025 zusätzliche Haushaltsmittel in Höhe von 2,2 Millionen Euro pro Jahr zur Verfügung.

Entwicklung mikrobiombasierter Produkte und Technologien

Die Förderung ermöglicht es dem Forschungsinstitut, seine Kompetenzen im Bereich der nachhaltigen Bioökonomie um die zukunftsweisende Schlüsseltechnologie des Mikrobiom-Managements zu erweitern. „Durch eine funktionelle Analytik können wir Reaktionen, Interaktionen und Funktionsweisen von Mikrobiomen auf verschiedene Parameter verstehen und dadurch gezielt steuern“, erklärt Gabriele Berg, Leiterin der Abteilung Mikrobiom-Biotechnologie am ATB. „Unser Ziel ist es, praxisrelevante Managementstrategien zu erarbeiten, Mikrobiom-basierte Produkte und Technologien zu entwickeln und das alles unter einem übergreifenden Ansatz für die Gesundheit von Pflanzen, Tieren, Mensch und unserer Umwelt.“

Dazu will das ATB wissenschaftliche und wissenschaftsunterstützende Stellen einrichten, die für die Analysen und den Betrieb der Infrastruktur notwendig sind. Zudem soll eine neue Nachwuchsgruppe etabliert werden, die anwendungsorientierte Forschung für die Entwicklung mikrobiombasierter Produkte wie nachhaltige Dünge- und Pflanzenschutzmittel, aber auch neue Antibiotika und andere pharmazeutische Wirkstoffe betreibt.

Potsdamer Mikrobiom-Forschung international sichtbar machen

„Mit unserer Arbeit, die im Kontext der zirkulären Bioökonomie von der anwendungsorientierten Grundlagenforschung bis zur Umsetzung und praxisnahen Bewertung reicht, können wir – also das ATB, aber auch das Land Brandenburg – eine Vorreiterrolle einnehmen und international Sichtbarkeit schaffen“, so Barbara Sturm, wissenschaftliche Direktorin am ATB. „Unser Leibniz-Innovationshof, auf dem wir gemeinsam mit Forschung und Praxis innovative Konzepte zur Realisierung einer nachhaltigen, zirkulären Bioökonomie entwickeln und erproben, bietet uns die Möglichkeit übergreifendes Mikrobiom-Management im Praxismaßstab zu implementieren und dessen Wirksamkeit unter Feldbedingungen zu bewerten.“

Basis für Etablierung einer nachhaltigen Bioökonomie

Ein gezieltes Mikrobiom-Management bietet die Möglichkeit, auch neue regionale und überregionale Wertschöpfungsketten zu entwickeln, neue Geschäftsfelder und Arbeitsplätze zu erschließen. Auf dem Leibniz-Innovationshof für nachhaltige Bioökonomie entwickeln und erproben bereits Forschende vom ATB gemeinsam mit Partnern innovative Konzepte und Technologien für eine nachhaltige, zirkuläre Bioökonomie. Dafür werden Landwirtschaft mit Pflanzenbau, Tierhaltung und Forschungsbioraffinerie mit Algenkultivierung, Insektenaufzucht, Naturfaserverarbeitung, Erzeugung von Biochemikalien und Reststoffmanagement mit integrierter Biogasanlage kombiniert.

Die Zahlen sprechen für sich: Deutschland war 2022 mit 1,9 Mrd. Euro der mit Abstand größte Absatzmarkt für Proteinlebensmittel, die ohne Tiere produziert werden. Die sonst bei Lebensmittelinnovationen skeptischen Deutschen sind offen für durch optimierte Mikroorganismen und zellbasiert hergestellte Milchprodukte, Fisch und Käse. Gut 60 % der über 25-Jährigen und knapp 80 % der unter 25-Jährigen wollen sie aktuellen Umfragen zufolge zumindest probieren. Denn nicht nur das größere Tierwohl, sondern auch eine CO2-Einsparung von 20 % bis 30 %, von 70 % landwirtschaftlicher Fläche, Dünger, Pestiziden, Futtermitteln und von 65 % Wasser lassen die Präzisionsfermentation und zellbasierten Alternativen für viele Verbraucher in Zeiten der Klimakrise attraktiv erscheinen.

Milliardenmarkt erschließen

„Akzeptanz ist nicht das Problem“, betonte Ivo Rzegotta vom Foodtech-Thinktank Good Food Institute auf dem Jahresworkshop des Industrieverbundes Weiße Biotechnologie e.V. (IWBio) in Berlin. Selbst Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger signalisierte in ihrem Grußwort zur IWBio-Tagung ungewöhnlich deutlich politische Unterstützung: „Ich bin mir sicher, dass diese Produkte [Proteine aus Präzisionsfermentation und zellbasiertes Protein] unsere Ernährung revolutionieren werden. Die Biotechnologie ist der Schlüssel dazu – ob bei der Herstellung von tierfreiem Rindfleisch oder von [rekombinantem] Erbsenprotein. Da wartet ein Milliardenmarkt, der erschlossen werden will“, so die Ministerin.

Warum Unternehmen weltweit trotzdem die Produktzulassung außerhalb der EU suchen, nicht in Deutschland ihre Produktion skalieren und selbst Firmen, die in Deutschland bleiben wollen, ins Ausland schielen, diskutierten gut 50 Industrieexperten des IWBio e.V. in den hellen Räumlichkeiten des mikrobiellen Käse- und Ei-Herstellers Formo Bio GmbH.

„Über viele Jahre sind fast alle Investitionen nach Nordamerika geflossen, das ist nun vorbei“, so Rzegotta. Seit zwei Jahren versucht er, politischen Entscheidungsträgern in Deutschland Erfolgsmodelle aus EU-Nachbarländern wie den Niederlanden, Dänemark, der Schweiz und Großbritannien schmackhaft zu machen. „Europa holt auf, Deutschland aber zieht nur 1,6 % der Investitionen an und fällt trotz seiner starken Marktstellung aktuell im globalen Vergleich stark zurück.

The figures speak for themselves: In 2022, Germany was by far the largest sales market for protein foods produced without animals, at 1.9 billion euros. Germans, who are otherwise sceptical about food innovations, are open to dairy products, fish and cheese produced using optimised microorganisms and cell-based processes. According to recent surveys, a good 60% of over-25s and almost 80% of under-25s would at least like to try them. It is not only the greater animal welfare, but also CO₂ savings of 20% to 30%, 70% of agricultural land, fertiliser, pesticides, animal feed and 65% of water that make precision fermentation and cell-based alternatives attractive to many consumers in times of climate crisis.

Tapping into a market worth billions

"Acceptance is not the problem," emphasised Ivo Rzegotta from the foodtech think tank Good Food Institute at the annual workshop of the industry association Weiße Biotechnologie e.V. (IWBio) in Berlin. Even Federal Research Minister Bettina Stark-Watzinger signalled unusually clear political support in her welcoming address to the IWBio conference: "I am certain that these products [proteins from precision fermentation and cell-based protein] will revolutionise our nutrition. Biotechnology is the key to this - whether in the production of animal-free beef or [recombinant] pea protein. There is a market worth billions waiting to be tapped," said the Minister.

A good 50 industry experts from IWBio e.V. discussed in the brightly lit premises of microbial cheese and egg manufacturer Formo Bio GmbH why companies worldwide still seek product authorisation outside the EU, why they do not scale up their production in Germany and why even companies that want to stay in Germany are looking abroad.

"For many years, almost all investments were channelled to North America, but that's over now," says Rzegotta. For two years, he has been trying to make successful models from neighbouring EU countries such as the Netherlands, Denmark, Switzerland and the UK appealing to political decision-makers in Germany. "Europe is catching up, but Germany is only attracting 1.6% of investment and, despite its strong market position, is currently falling behind in a global comparison.