Aktuelle Veranstaltungen

Seit 9000 Jahren werden Hausschweine zur Fleischernährung gehalten. Die Tiere, die vor allem in Europa als Nutztiere bevorzugt werden, unterscheiden sich längst nicht mehr nur durch ihre Haltung, sondern auch äußerlich von ihrer einstigen Vorfahren, den Wildschweinen. Neben Kreuzungen bestimmter Rassen werden seit 200 Jahren bereits gezielt Hausschweine je nach den Wünschen von Konsumenten und Landwirten gezüchtet. "Schweine sollen möglichst robust sein, schnell wachsen und viele lebende Nachkommen gebären und aufziehen", erklärt der Leiter vom Zentralmagazin Naturwissenschaftlicher Sammlungen (ZNS) der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), Frank Steinheimer. Die Eigenschaften der Hausschweine variieren demzufolge entsprechend der regionalen Bedürfnisse, so dass es bundesweit keine ideale Rasse für Zucht und Schlachtung gibt.

BMFB fördert Forschung zu Schweinezucht

Unter der Leitung der Hallenser Forscher wird in den kommenden drei Jahren nun untersucht, wie sich das Hausschwein durch Züchtungen genetisch und körperlich verändert hat. Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms "Vernetzen - Erschließen - Forschen. Allianz für universitäre Sammlungen" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in den nächsten drei Jahren mit rund 490.000 Euro gefördert. Das Förderprogramm wurde aufgelegt, um Universitäten dabei zu unterstützt, ihre Sammlungen besser für Forschung und Lehre nutzbar zu machen.

100 Jahre Schweinezucht im Blick

Im Projekt wollen sich die Forscher auf zwei bis heute erhaltene typische deutsche Hausschweinrassen konzentrieren und diese mit einer Wildscheinrasse vergleichen. Da die Anfänge der Schweinezucht vor 200 Jahren bereits gut erforscht sind, geht es konkret um die Veränderungen der vergangenen 100 Jahre. Dafür sollen 60 historische Schweineskelette sowie deren Erbgut mit heutigen Exemplaren verglichen werden. Mithilfe der sogenannten Geomorphometrie sollen Schädelform und Knochendicke abgleichen und bestimmt werden. Aber nicht nur der Einfluss auf Körperbau und Erbgut werden untersucht, sondern auch die Kulturgeschichte des Schweins und ethische Aspekte.

Internationales Netzwerk für Haustierkunde

Dabei wird das ZNS-Team durch Agrarwissenschaftler vom Lehrstuhl für Tierzucht der MLU unterstützt. Am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie in Dummerstorf und dem Museum für Naturkunde Berlin werden dafür die DNA-Analysen und -Vergleiche durchgeführt. Mit kulturhistorischen und tierethischen Fragen beschäftigen sich Forscher der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Im Rahmen des Projektes ist auch eine Sonderausstellung zu "100 Jahre Schweinezucht" sowie die Gründung eines internationalen Netzwerkes für Haustierkunde geplant.

Während die Splash Awards in den Niederlanden bereits Tradition haben, war es für den deutschen Ableger die Premiere: Im Häkken Club an der Reeperbahn in Hamburg hatten sich am Abend des 15. März rund 50 Webdesigner, Programmierer und IT-Entwickler versammelt, um die besten Drupal-Projekte des vergangenen Jahres auszuzeichnen.

Drupal als Webentwickler-Plattform

Drupal ist ein Content-Management-System (CMS) für den Aufbau und die Produktion von Websites. Das Besondere: als Open-Source-Plattform ist es frei für Anwender verfügbar und stützt sich auf eine lebendige Community. Und die wollte in Hamburg demonstrieren, wie leistungsfähig und vielseitig Drupal in komplexen Webprojekten eingesetzt werden kann.

Das Logo von Drupal – das Druplicon – ist ein Tropfen mit Gesicht und auch die Trophäen der Splash Awards sind in Tropfenform gegossene Acrylglasscheiben. Die Awards in Hamburg wurden in zehn Kategorien vergeben.

In einem landwirtschaftlichen Betrieb werden heute oft mehrere hundert Milchkühe gehalten, die alle gesundheitlich versorgt und verpflegt werden wollen. Je gesünder die Tiere sind, desto höher sind auch die Erträge für den Betrieb. Das Kaiserlauterner Start-up „InnoCow“ stellt auf der heute gestarteten IT-Fachmesse CeBIT noch bis zum 24. März ein smartes Diagnostiksystem für die Milchvieh-Versorgung vor.

Eine App um die Milchproduktion zu optimieren

Ähnlich wie beim Menschen Fitness-Apps verwendet werden, um den Gesundheits- und Trainingszustand zu ermitteln, kann jetzt auch das Verhalten der Kühe jeweils ortsunabhängig und in Echtzeit beim Weiden, Wiederkauen oder im Melkstand erfasst werden. Das automatisierte Diagnosesystem „InnoCow“ wurde von der gleichnamigen Ausgründung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt. Das System ermittelt auf einen Blick alle nötigen Informationen, um den individuellen Gesundheitszustand der Tiere oder eine bevorstehende Brunst frühzeitig zu erkennen, und die optimale Futtermenge für jedes Tier zu berechnen. Durch dieses Brunst- und Gesundheitsmonitoring können Landwirte laut InnoCow jedes einzelne Tier besser einschätzen und letztlich die Milchproduktion optimieren. Außerdem ermögliche das System Krankheiten im Anfangsstadium zu erkennen, was wiederum dem Wohl der Tiere zugute komme.

Alle Informationen auf einen Blick

Ausgewertet werden die Daten über die Server von InnoCow. Die selbstlernenden Algorithmen stellen sich ständig auf das Verhalten der einzelnen Tiere neu ein. Durch eine vom Hersteller entwickelte Webapplikation können die Landwirte außerdem jederzeit die aktuellsten Informationen über die einzelnen Tiere abrufen, oder über das Herden-Management-System die gesamte Herde im Blick behalten. Darin liegt ein großer Vorteil für die Nutzer: sie benötigen fortan nur noch ein einziges System, um ihren Tierbestand zu verwalten. Ein weiterer Vorteil der App liegt laut InnoCow in der genauen Datenauswertung, die im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen ohne häufige Falschmeldungen auskommt.

InnoCow auf der CeBIT

Mit seiner Geschäftsidee konnte InnoCow bereits bei Gründerwettbewerben überzeugen: InnoCow ist Preisträger des länderübergreifenden Businessplan-Wettbewerbs 1,2,3, GO 2016. Zudem wurden die Initiatoren bereits 2015 als Gewinner des „Gründerwettbewerbs – IKT Innovativ“ bei ihrer Ausgründung als DFKI Spin-off vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unterstützt.

jmr

Agricultural enterprises oftentimes accommodate several hundred cows that all need to be fed and taken care of healthwise. The healthier the animals, the higher are the yields. During the CeBIT that opened its doors today until March 24, the Kaiserslautern-based start up “InnoCow” is presenting a new intelligent diagnostic tool for dairy cows.

An application to optimize dairy production

Similarly to men and women who use fitness apps in order to check on their health and training conditions, cows can now be tracked remotely and in real-time during grazing, ruminating, or at the milking parlor. The automated diagnostic tool “InnoCow” was developed by the spin-off of the German Research Centre for Artificial Intelligence (DFKI) – also named InnoCow. The system collects all the necessary information at once, in order to track the health of each individual animal and to recognize an impending heat. Based on these data the system also calculates an optimized amount of food per animal. By way of this health and heat monitoring InnoCow affords farmers a better and easier assessment of each animal, which will lead to an optimized dairy production. Moreover, the system also recognizes diseases at very early stages, which ultimately benefits the animals as well.

All the information at one glance

The data are being analyzed via the servers of InnoCow. The self-learning algorithms are constantly adapting according to the behavior of the animals. The manufacturers also created an online application that enable the farmers to check on their animals individually, or keep track of their entire herd. This represents a huge advantage for the user, since they will now only need a single system to manage their animals. Another advantage – according to InnoCow – is the exact analysis of the data, which generates far fewer false reports compared to previous systems.

InnoCow at the CeBIT

Because of its innovate business concept InnoCow could already impress at start-up contests: InnoCow won the national contest for business plans 1,2,3, GO 2016. Additionally, as winners of the “Gründerwettbewerb – IKT Innovativ“ the founders were already subsidized by the Federal Ministry of Economic Affairs and Energy in 2015 during the formation of their spin-off from the DFKI.

jmr

Sie sind in allen Gewässern und Böden zu finden: Huminsäuren. Dabei handelt es sich um Stoffe, die beim Abbau pflanzlicher Stoffe durch sogenannte Humifizierung entstehen. Diese hochmolekularen chemischen Verbindungen sind aufgrund ihrer Eigenschaften nicht nur für die Pharmaindustrie, sondern auch für die Landwirtschaft von besonderem Interesse. Bei der Bewirtschaftung der Felder werden Huminsäuren vor allem zur Verbesserung des Bodens eingesetzt. Der Grund: Sie bilden unlösliche Metallionen, Oxide und Hydroxide und geben diese Stoffe regelmäßig an Pflanzen ab.

Neue Wege zur Huminsäure-Gewinnung aus Braunkohle

Bisher werden die Bodenhilfsstoffe meist aus verwitterter Braunkohle gewonnen, da sich diese Kohle wegen ihres geringen Brennwerts nicht für die Energieerzeugung eignet. Doch die Vorkommen sind begrenzt. In einer bestimmten Schicht der Weichbraunkohle kommen Huminsäuren dagegen in einer hoher Konzentration von bis zu 85 Prozent vor. Im Projekt „OxiHumin“ suchen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT daher nach Alternativen zur bisherigen Gewinnung von Huminstoffen.

Mit Bakterien zum marktfähigen Bodenhilfsstoff

Konkret wollen die Forscher dafür regional verfügbare Braunkohlen und Nebenprodukte aus der Brikettherstellung untersuchen. „Die Ausgangsstoffe haben zwar einen relativ geringen Huminsäurenanteil“, erklärt Bettina Sayder aus der Abteilung Verfahrenstechnik bei Fraunhofer UMSICHT. Mithilfe von Mikroorganismen könnte der Anteil jedoch vergrößert werden, da sie sich biochemisch zu Huminsäuren oxidieren lassen. „Hier setzen wir gemeinsam mit Fraunhofer UMSICHT an und optimieren den Prozess, um im Ergebnis ein Produkt zu erhalten, das sich als marktfähiger Bodenhilfsstoff eignet“, erklärt Sayder. Das Projekt OxiHumin wird vom Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Im Frühjahr erwacht die Natur aus ihrem Winterschlaf. Nach und nach drängt aus den neuen Knospen sattes, frisches Grün hervor. Dass viele Pflanzenarten im Frühjahr zu unterschiedlichen Zeiten blühen, weiß jeder. Der Zeitpunkt des Blühens im Frühling richtet sich nicht nach dem Kalender, sondern nach Umweltfaktoren wie Temperatur und Tageslänge. Bei anhaltender Kälte lässt sich die Pflanze beispielsweise Zeit und bremst den Austrieb der Blüten. Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben nun herausgefunden, dass dieser Mechanismus offenbar genetisch bestimmt wird. So beeinflussen Temperatur und Umwelteinflüsse bestimmte molekulare Vorgänge, wann Forsythie oder Flieder in voller Blüte stehen. Ein Team um den Systembiologen Ulrich Lutz hatte dafür gemeinsam mit Wissenschaftlern vom Helmholtz-Zentrum München Sequenzen des Gens FLM (Flowering Locus M) aus über tausend Genomsequenzen der Modellpflanze Arabidopsis thaliana analysiert. Die Studie wurde im Fachjournal „eLife“ veröffentlicht.

DNA-Veränderung nur bei Anpassungsvorteil für Pflanze

Der Studie zufolge bindet das FLM-Genprodukt direkt an die DNA und kann damit die Herstellung anderer Gene beeinflussen und so das Blühen hinauszögern. Zugleich konnte Lutz aufzeigen, welche genetischen Mutationen evolutionär am erfolgreichsten waren. Demnach etablieren sich im Erbgut meist nur die genetischen Veränderungen, die der Pflanze einen Anpassungsvorteil bieten. Mutationen, die nicht vorteilhaft waren, blieben dagegen im Laufe der Entwicklung auf der Strecke.

FLM-Gen dimmt Blühzeiten wie Lichtregler

Die Münchner Forscher konnten aber auch aufzeigen, dass von den Genveränderungen abhängt, wie häufig und effizient FLM im Erbgut der Ackerschmalwand abgelesen wird. Wie das Team schreibt, agiert das Gen FLM ähnlich wie ein Lichtdimmer, über den die Pflanze die Genaktivität und damit das Blühen quasi stufenlos regulieren kann. Auch über Genveränderungen, die das sogenannte Gen-Spleißen beeinträchtigen, bei dem Teile aus dem Genprodukt herausgeschnitten werden, kann die Menge an aktivem FLM angepasst werden. Damit haben die Münchner Forscher eine direkte Abhängigkeit des Blühzeitpunkts von der Menge des FLM-Gens gefunden, die zumindest in der Modellpflanze Arabidopsis über die DNA-Sequenzveränderungen feinjustiert werden kann.

Blühzeiten dem Klimawandel anpassen

Die Forscher sind überzeugt, dass ihre Ergebnisse zukünftig helfen könnten, auch die Blütezeit von Nutzpflanzen an veränderte Klimabedingungen anzupassen. Denn schon Temperaturänderungen von wenigen Grad Celsius während der Wachstumsphase von Kulturpflanzen wie Raps oder Zuckerrübe haben eine negative Auswirkung auf die landwirtschaftliche Produktion. Über eine Regulierung des FLM-Gens könnten entsprechend angepasste Sorten entwickelt werden, so die Idee der Forscher. Mit klimaunabhängigen Pflanzen wäre auch die Basis geschaffen, die Nahrungsmittelproduktion effizienter zu gestalten. „Die von uns identifizierten FLM-Varianten sind ideale Kandidatengene, die die Ackerschmalwand benutzen kann, um den Blühzeitpunkt an die durch den Klimawandel bedingten Temperaturveränderungen anzupassen", unterstreicht Claus Schwechheimer vom TUM-Lehrstuhl für die Systembiologie der Pflanzen.

Die meisten Bio-Produkte sind an entsprechenden Siegeln zu erkennen. Mit dem EU-Bio-Logo, einem stilisierten Blatt auf grünem Grund und dem deutschen Bio-Siegel als weiß-grünes Sechseck, weiß der Verbraucher, dass bei der Herstellung von Gemüse, Fleisch oder Milchprodukten gewisse Mindeststandards der Ökolandwirtscht bei Anbau und Tierhaltung eingehalten wurden. Verbraucherschützer warnen jedoch immer wieder vor dem Missbrauch der Bezeichnungen Bio und Öko, die Kunden auch in die Irre führen können.

Von der Milch auf das Futter schließen

Fest steht: Ein Nachweis, ob Lebensmittel tatsächlich aus ökologischer Landwirtschaft stammen, ist nicht immer leicht. In punkto „Bio-Milch“ haben Forscher eine Lösung parat. Lebensmittelchemiker der Technischen Universität Dresden entwickelten ein Analyseverfahren, das zwischen Milch aus konventioneller und ökologischer Erzeugung klar unterscheidet - und zwar anhand des Speiseplans der Kühe. Sie berichteten im "Journal of Agriculture and Food Chemistry" über ihre Methode.

Glykierungsprodukte weisen auf Kraftfutter hin

Während Milchkühe von Bio-Bauern mit Gras oder Silage gefüttert werden, bevorzugt die konventionelle Tierhaltung in der Regel Kraftfutter. Dieses Kraftfutter lässt sich in der Milch anhand sogenannter Glykierungsprodukte nachweisen. Denn diese Verbindungen, Reaktionen von Zucker mit Proteinen, entstehen bei der Herstellung des Kraftfutters durch Erhitzen als Produkte einer Maillard-Reaktion. Mithilfe der Dresdner Analysemethode per Massenspektrometrie lassen sich Spuren des erhitzten Futters in der Milch klar erkennen und die Frage nach der Form der Kuh-Kost klar beantworten.

Test zum Patent angemeldet

Den neuartigen Bio-Milch-Test haben die Dresdner Forscher bereits zum Patent angemeldet. Ende März werden Sie die Analysemethode auf der Regionalverbandstagung der Lebensmittelchemischen Gesellschaft in Halle vorstellen.

Konventionelle Nitrat-, Ammonium- oder Phosphatdünger sind im ökologischen Landbau tabu. Biolandwirte setzen daher auf Pflanzenreste, die Humus auf- und abbauen und so die Bodenfruchtbarkeit erhalten. Eine wichtige Stickstoffquelle sind von jeher Hülsenfrüchte wie Klee, der als Zwischenfruchtfolge angebaut und vor der nächsten Aussaat in den Boden eingearbeitet werden. Denn die Wurzeln der Leguminosen leben in Symbiose mit Knöllchenbakterien, die Stickstoff aus der Luft fixieren können und so die Pflanze mit dem lebenswichtigen Nährstoff versorgen.

Weiterentwicklung durch EXIST-Förderung

Mit einem neuartigen Biodünger für den Gemüseanbau will ein Dresdner Start-up bei Gemüse, Kräuter und Obst nun für einen ausgewogen Gehalt an allen wichtigen Nährstoffen wie Stickstoff sorgen. Das Team von „grünerdüngen“ hat im Rahmen des Programms „EXIST-Existenzgründungen aus der Wissenschaft“ ein Gründerstipendium des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie erhalten, um den ersten Bio-Gemüsedünger für den Marktauftritt weiterzuentwickeln.

Düngestäbchen aus Klee

Das neue Düngemittel wird durch ein spezielles Ernte- und Aufbereitungsverfahren aus reinem Bio-Klee hergestellt. Im Ergebnis entstand ein pelletiertes Schnittgut aus Rot- und Weißkleebeständen, dass als Dünger beim Gemüseanbau in die Erde gebraucht werden kann. „Unser Düngemittel soll besonders im ökologischen Gemüsebau Anwendung finden. Auch für Hobbygärtner ist das neue Düngemittel sehr interessant, da es einfach anzuwenden und ausgesprochen wohlriechend ist. Es ist das erste regional produzierte und rein pflanzliche Düngemittel aus 100 % ökologisch zertifizierten Rohstoffen“, so Gartenbau-Ingenieur Simon Scheffler.

Studie belegt Ertragssteigerung durch Bio-Dünger

Dass der grüne Dünger den hohen Stickstoffbedarf im ökologischen Gemüseanbau decken kann, konnte Scheffler im Rahmen einer dreijährigen Untersuchung bereits belegen. Die Studie wurde an der Hochschule für Technik und Wirtschaft durchgeführt und in den vergangenen drei Jahren im Rahmen des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgelegten Förderprojektes „Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft-BÖLN“ finanziert. Die Feldversuche mit Spinat führten danach zu einem bis zu einen 20 bis 120 Prozent höheren Frischmasseertrag im Vergleich zum düngerlosen Anbau. Bei Roter Bete wurde über 40 Prozent mehr Frischmasse geerntet.

Klee-Dünger auch für Zimmerpflanzen

Mit dem EXIST-Gründerstipendium will das grünerdünger-Team um Scheffler die Weiterentwicklung, Erzeugung und Vermarktung des neuen Bio-Düngers vorantreiben. Erste Chargen sind bereits für die diesjährige Saison angekündigt und sollen über den regionalen Bio-Einzelhandel sowie per Internet vermarktet werden. Im Weiteren will das Startup ein vergleichbares Düngemittel auf für Topf- bzw. Zimmerpflanzen entwickeln sowie ein Flüssigdüngemittel aus ökologisch und regional verfügbaren Ressourcen anbieten.

In privaten Haushalten sind 3D-Drucker zwar noch nicht Standard. Doch Industrie und Forschung setzen schon seit Langem auf das Werkzeug. Die dreidimensionale Fertigungstechnik wurde in den vergangenen Jahren vor allem für biobasierte Kunststoffe zu einem bevorzugten Anwendungsfeld. Immer neue nachhaltige Materialien wurden entwickelt und erweiterten so die 3D-Druck-Palette. Ob für Prothesen oder Kinderspielzeug, Autoteile oder Sportartikel: Die Einsatzmöglichkeiten für den 3D-Druck scheinen heute grenzenlos und zeigen, wie populär die Technik geworden ist.

Bioökonomie neu kommunizieren

Als das Projekt „BioFabNet – Biobased Fabrication Network“ im August 2013 an den Start ging, war die Technologie von einer breiten Anwendung zwar noch weit entfernt, aber handelsübliche Drucker kamen in eine Preisspanne, in der sich Privatpersonen, Tüftler und Technikinteressierte dafür zu interessieren begannen. Damals waren gerade zwei Materialien für den 3D-Druck auf dem Markt. „Das war biobasiertes PLA oder erdölbasiertes ABS“, erinnert sich Projektleiter Ralf Kindervater. Er ist Geschäftsführer der BIOPRO Baden-Württemberg, einer Landesgesellschaft, die Themen zur Umsetzung der Bioökonomie und Unterstüzung der Gesundheitsindustrie in Baden-Württemberg vorantreibt. Ziel des Projektes BioFabNet war es, neue Kommunikationsmethoden zu biobasierten Werkstoffen zu entwickeln, um so die breite Öffentlichkeit auf die Möglichkeiten der Bioökonomie aufmerksam zu machen. Das Projekt „BioFabNet“ wurde im Rahmen der Förderinitiative „BioIndustrie 2021“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über zweieinhalb Jahre mit insgesamt 118.950 Euro gefördert.

3D-Drucker als Zugpferd der Bioökonomie

„Der 3D-Drucker und in Aussicht gestellte neue Materialien, die jeder testen konnte, waren das Zugpferd, um das Interesse für die Bioökonomie zu wecken. Wir wollten den Nutzern von 3D-Druckern zeigen, dass man in Zukunft vielleicht auch selbst eigene Kunststoffe entwickeln kann“, erklärt Kindervater. Der BIOPRO-Chef erinnert sich noch gut daran, wie interessiert aber dennoch distanziert Messebesucher auf neue biobasierte Produkte wie den „grünen Dübel“ reagierten, die die Landesgesellschaft mit Partnern entwickelt hatte. „Was das Selbermachen betrifft, sind wir weitestgehend entfremdet. Aber über das 3D-Drucken kommt man wieder an Menschen ran, weil es ihnen gestalterische Möglichkeiten eröffnet.“

3D-Druck-Nutzer für Praxistest gewonnen

Von den gestalterischen Möglichkeiten des 3D-Drucks konnten sich rund einhundert Tester überzeugen. Dafür wurde eine junge Community von Anwendern der 3D-Technik angesprochen. Profis, Semi-Professionelle und Laien erhielten so die Chance, auf ihren eigenen 3D-Druckern die im Projekt speziell dafür entwickelten neuen biobasierten Kunststoffmischungen auf Basis von Polymilchsäure (PLA) zu testen.

Even though only few households own a 3D printer thus far, research and development have been relying on the tool for quite some time now. Over the last few years the three dimensional processing technique has become a particular favourite for the applications of bio based materials. More and more sustainable materials are entering the market and expand the range for 3D printing. Whether it’s prostheses, children’s toys, car parts or sporting goods – todays potential applications for 3D printing are almost limitless and demonstrate just how popular the technique has become.

A new way to communicate bioeconomy

In August 2013, at the start of the project „BioFabNet – Biobased Fabrication Network“, the technology had not yet reached a huge market, but printers became commercially available and affordable for interested laymen. Back then only two materials for 3D printing were available: “That was either the biobased PLA or the oil based ABS”, remembers Ralf Kindervater, who is leading the project. He is the CEO of BIOPRO Baden-Württemberg – an organisation that supports and pushes the realisation of bioeconomy in Baden-Württemberg. The aim of the project BioFabNet was to develop new ways to communicate new advances regarding biobased materials in order to inform the public about the possibilities of bioeconomy. The federal ministry of research and education supported the project BioFabNet in the context of the funding initiative “BioIndustrie 2021” for two-and-a-half years with a total of €118,950.

3D printing as advertisement for bioeconomy

„The 3D printer and newly available materials for everyone to test were a great way to get people interested in bioeconomy. We wanted to demonstrate to the users of 3D printers that they may even be able to develop their own materials in the new future”, explains Kindervater. The CEO of BIOPRO clearly remembers that visitors at a trade fair seem to be interested but also reserved regarding novel biobased products such as the “green dowel” that his organisation developed together with several partners. “When it comes to self-made stuff we are somewhat alienated. But using the 3D printing we can once again connect with people, because it affords them their own creative possibilities.”

About 100 people were able to test the creative possibilities of 3D printing. The lucky few were selected from a young community of 3D users. This allowed professionals, semi-professionals, and laymen the chance to test the novel biobased materials with their own 3D printers. The new bioplastic was based on polylactic acid (PLA) and was designed specifically for this project.

Phytoplasmen sind winzige zellwandlose Bakterien die für zahlreiche Obstkrankheiten in Europa verantwortlich sind. Haben sie die Bäume erst einmal befallen, sind sie nicht mehr bekämpfen. Eine Stratgie ist es daher, eine Ansteckung zu verhindern. Übertragen werden die Phytoplasmen von blattsaugenden Insekten, dem Sommerapfelblattsauger Cacopsylla picta. Der Blattfloh wurde erst vor wenigen Jahren als Überträger der sogenannten Apfeltriebsucht identifiziert. Diese Obstschädlinge mit Pflanzenschutzmitteln zu bekämpfen, war bisher nicht nur schwierig, sondern ist im Ökolandbau generell verboten.

Im Verbundprojekt „Picta-Kill“ wollen Forscher nun ein neuartiges Bekämpfungssystem entwickeln, das gezielt diese Insekten von Obstbäumen fernhält, ohne das Schadstoffe Mensch, Tier und Umwelt belasten. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über drei Jahre mit insgesamt 690.000 Euro gefördert. Daran beteiligt sind das Julius Kühn-Institut (JKI) in Dossenheim, die Fachhochschule Bielefeld, die Insect Services GmbH sowie die BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH.

Verhalten der Insekten manipulieren

Zur effektiven Bekämpfung des Apfeltriebsucht-Schädlings Cacopsylla picta sollen flüchtigen Substanzen, die auf Insekten entweder eine vergrämende oder anziehende Wirkung haben, den Insekten zu Leibe rücken. „Unser Ziel am Ende des Projektes sind völlig neuartige Formulierungen für verhaltensmanipulierende Duftstoffe. Sie sollen in Kombination mit insektenpathogenen Mikroorganismen zum Tod der Schadinsekten führen“, erklärt Jürgen Gross vom Julius Kühn-Institut.

Bäume mit Duftstoffen einnebeln

Dafür sollen Duftstoffe aber auch nützliche Mikroben, versteckt in biologisch abbaubaren Mikrokapseln, spezifisch auf den Schädling abgestimmt werden. Mit diesem Vergrämungsstoffen sollen dann Bäume eingenebelt werden, um die Schadinsekten zu den deutlich attraktiver duftenden tödlichen Lockstoff-Kapseln zu lenken. Erste Tests haben bereits gezeigt, dass dies eine wirkungsvolle Methode zu Bekämpfung von C. picta ist. Mit dem in Kapseln verschlossen Duftstoffen β-Caryophyllen wurden die Insekten zunächst angelockt und schließlich durch die Kombination mit den entsprechenden Mikroorganismen, getötet. Die so genannte Attract-and-Kill-Strategie soll im Projekt um eine weitere insektenvergrämende Komponente erweitert und schließlich zur Marktreife geführt werden.

Wichtige Prozesse der embryonalen Entwicklung spielen sich bei Mensch und Tier im Eileiter ab. Neben der frühen Embryonalentwicklung findet in diesem sensiblen Organ auch die Endausreifung und Selektion der Keimzellen sowie die Befruchtung statt. Gleichzeitig fungiert der Eileiter aber auch als „Pipeline“ für den Transport des Nachwuchses im Embryostadium in die Gebärmutter. Trotz seiner zentralen Rolle im Reproduktionsprozess sind die grundsätzlichen Mechanismen der Eileiterfunktion vielfach noch ungeklärt. Viele Fortpflanzungsprobleme, die bei der Züchtung von Nutztieren auftreten, können somit nicht behoben werden. Die Wissenschaftler in diesem Feld sind dabei oftmals auf Tierversuche angewiesen, um die biologischen Prozesse rund um das Fortpflanzungsgeschehen besser zu verstehen. Doch nun steht eine Alternative bereit.

Reproduktionszellbiologen am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) Dummerstorf ist es gelungen, ein 3D-Zellkulturmodell des tierischen Eileiters zu entwickeln. „Da es unter praktischen und ethischen Gesichtspunkten äußerst schwierig ist, die Interaktionen zwischen frühen Embryonen und dem weiblichen Reproduktionstrakt am Tier direkt zu untersuchen, werden dringend In-vitro-Modelle benötigt, die genau diese Kontaktzone möglichst real nachbilden“, erklärte Jennifer Schön, Leiterin der Abteilung Reproduktionszellbiologie am FBN-Institut für Fortpflanzungsbiologie.

Reproduktionsprozesse realistisch simmulieren

Mit dem neuartigen Zellkulturmodell kann das Team um Schön nun erstmals realitätsnah Reproduktionsprozesse In-vitro untersuchen. Wie das Team im Fachjournal „Nature“ berichet, erlaubt das Modell eine realistische Simulation der Vorgänge im tierischen Eileiter. „Das Modell kommt der Wirklichkeit so nahe, weil die über lange Zeit kultivierten Zellen eine Art Eileiterflüssigkeit bilden, in der sich Embryonen unabhängig von anderen Einflüssen wie beispielsweise künstlichen Zellkulturmedien entwickeln können“, erklärt die Forscherin.

"Im Vergleich zu klassischen Zellversuchen können damit auch Langzeitversuche durchgeführt und hormonelle Veränderungen während des weiblichen Zyklus fast wie in Wirklichkeit abgebildet werden", sagt Schön. Die Forscher erhoffen sich dadurch, die hochdynamischen und komplexen zellulären Abläufe im weiblichen Reproduktionstrakt, die für die Einleitung und den Erhalt der frühen Trächtigkeit essentiell sind, besser zu verstehen. Schön: "Und natürlich wollen wir Antworten auf die Frage finden, warum das neu entstehende Leben häufig schon so früh scheitert und wie wir dies verhindern können.“

Frühembryonale Verluste vermeiden

Das neuartige 3D-Zellmodell kann durch eine verbessere Beobachtung der biologischen Vorgänge also helfen, frühembryonale Verluste zu verhindern und Tierversuche zu vermeiden. Derzeit liegt der Fokus der Forscher noch auf der Untersuchung von Eileitern von Rindern und Schweinen, die im Rahmen der Lebensmittelproduktion im Schlachthof abfallen. „Unser Ziel ist es, das Zellkulturmodell so weiterzuentwickeln und zu optimieren, dass wir immer mehr Tierversuche ersetzen können. Zudem soll das Verfahren und die Methodik auf weitere Spezies ausgeweitet und somit auch für den Artenschutz genutzt werden“, erklärt Schön.

Although the demand for a bio-based industry is continually growing, financial support for such endeavors is still incredibly difficult to come by. This is particularly challenging as biotechnological production processes are often times still more expensive than conventional processes.

€106 million dedicated to renewable chemistry

Sofinnova Partners, an European venture capitalist specializing in life science now set out to remedy this issue. Sofinnova have recently announced their first closing of Sofinnova Industrial Biotech I (Sofinnova IB I) at €106 million. For this substantial first closing, Sofinnova IB I attracted premier investors, including predominantly European institutions and major international industrial players, from energy, chemical and agricultural sectors. The new fund is dedicated to renewable chemistry. It follows a series of nine investments in the sector since 2009, and places Sofinnova Partners at the forefront of this promising market. Moreover, the venture capitalist also used the fund to invest in bio-based plastic bottles and DNA synthesis.

Minimizing financial challenges for start-ups

However, the fund is not just beneficial for the market as a whole, it is especially good news for the start-ups in the industry; because Sofinnova Partners aims to invest at every possible step of the biotechnological production process. This includes the transformation of renewable raw materials, like agricultural waste or CO2, as well as renewable end-products, such as bio-plastics and other bio-sourced materials.

A growing market requires growing investments

Sofinnova Partners want to step in and provide a “financial push.” The investment thesis is based on the growing market of sustainable industries. And with that growing market growing demands are following, for innovative and renewable products that are offering novel technologies in order to produce better performing or cheaper, sustainable alternatives. Therefore, Sofinnova Partners will also look at technologies coming from advances in synthetic biology and alike.

Sofinnova Partners is based in Paris and encompasses twelve professionals from all over Europe, the US, and China to focus on paradigm shifting technologies alongside visionary entrepreneurs. The venture capitalist combines more than 40 years experience in creating market leaders around the globe, and continues to invest in start-ups and corporate spin-offs. Today, Sofinnova Partners is managing over €1.6 billion. They will seek to invest in eight to ten companies over the next three to four years.

jmr

Der Wald als Ressource und vielseitiges Ökosystem verspricht zahlreiche Nutzungsmöglichkeiten. Diese lassen sich leider nicht immer alle miteinander vereinen. Deshalb ist es um so wichtiger, intelligente Konzepte zu entwickeln, damit unsere Wälder auch in Zukunft als Ökosystem und Heimat für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten erhalten bleiben, und zugleich nachhaltig genutzt werden können.

Die Politik zum Thema Wald unterstützen

Hier setzt das European Forest Institute (EFI) an. Das europäische Waldinstitut ist eine internationale Organisation mit Hauptsitz in Finnland und weiteren Niederlassungen in anderen europäischen und außereuropäischen Ländern. EFI forscht rund um das Thema Wald, sammelt die wissenschaftliche Erkenntnisse aus der europäischen Forschung, und unterstützt damit die politischen Entscheidungsträger bei allen Fragen zu dem Thema.

Seit dem 21. März – dem internationalen Tag des Waldes – hat das EFI nun auch einen Sitz auf dem Campus der Vereinten Nationen in Bonn. Ab sofort wird es von hier aus die internationale Forschung bezüglich des Waldes in Europa koordinieren, und die europäische Politik beraten.

Nachhaltigkeitspolitik am Standort Bonn

Durch diesen Schritt kann die Stadt Bonn seine Bedeutung als Standort für die internationale Nachhaltigkeitsforschung weiter ausbauen. Vom Forest Stewardship Council (FSC), das sich mit der nachhaltigen Nutzung von Wäldern beschäftigt, bis hin zum Klimasekretariat der Vereinten Nationen gibt es bereits mehrere relevante Institutionen in Bonn.

Die Eingliederung des EFI in den Bonner UN-Campus wurde auch vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) unterstützt. Bundeslandwirtschaftsminister Christian Schmidt betonte, wie wichtig das EFI gerade für Deutschland ist: „Unsere nachhaltige Forstwirtschaft genießt weltweit hohes Ansehen. Ein nachhaltig bewirtschafteter Wald zusammen mit einer verstärkten Verwendung von Holzprodukten ist für das Erreichen unserer globalen Klimaziele essenziell."

Schützen und nützen kombinieren

In Bonn wird in Zukunft untersucht, wie widerstandsfähig die Wälder beispielweise dem Klimawandel gegenüber sind, und gleichzeitig weiterhin wichtigen Nutzen für die Menschen erbringen können. Abgesehen von der Stabilität der Wälder stellt sich für die Forstwirtschaft Europas auch die Frage, wie die wirtschaftliche Nutzung des Waldes künftig am besten mit dem Schutz der Vielfalt von Tieren und Pflanzen vereinbart werden kann. Dazu wird EFI von Bonn aus auch das vor kurzem gegründete EU-weite Netzwerk "Integrate" unterstützen, das der Förderung des Erfahrungsaustauschs und der Forschung speziell auf dem Gebiet des Waldnaturschutzes dient.

jmr

Forests as a resource and ecosystem offer countless opportunities and possible applications. Unfortunately, oftentimes many of these are not compatible. Therefore it is particularly important to develop intelligent plans and policies in order to protect the forest as an ecosystem and as a home for numerous animal- and plant-species, while simultaneously being used as a sustainable resource.

Supporting politics in all forest-related aspects

This is the mission of the European Forest Institute (EFI). EFI is an international organization, its headquarters are located in Finland, and there are several more branches located across Europe and even outside of the EU. EFI conducts research regarding all forest-related topics. Additionally, they are collecting the gained pan-European forest knowledge and provide advice and guidance to policy makers.

On March 21 – the international day of the forest – EFI opened a new branch at the UN campus in Bonn. From now on EFI will coordinate international research endeavors regarding European forests in Bonn, and will offer counsel to European forest politics.

Sustainability based in Bonn

With this new addition the city of Bonn can broaden their significance concerning international sustainability-related research. The city provides an ideal local network to the new branch, as it already hosts several important environmental institutes. This includes the Forest Stewardship Council (FSC) that is investigating the sustainable use of forests, as well as the Secretariat of the Unites Nations Framework Convention on Climate Change.

The Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) also supports the integration of EFI into the UN-Campus in Bonn. Minister Schmidt underlined the importance of EFI – especially for Germany: “Our sustainable forestry is renowned globally. But in order to reach our global climate objectives, it is essential that the cultivation of our forests is sustainable, and that we increase the application and usage of wood-based products.”

Combining protection and application

The future research focus in Bonn will be the resilience of forests in the context of climate change, while simultaneously still providing humans with its valuable resources and application possibilities. But apart from the stability of forests, another important aspect for the pan-European forestry will be, how the future economic use of the forest can be combined with the protection of animal- and plant diversity. With these questions in mind EFI will also support the recently founded EU network “Integrate” that focuses on the facilitation of knowledge transfer regarding forest- and nature conservation-related research.

jmr

Auf der Suche nach wassersparenden Konzepten für die Landwirtschaft geraten immer häufiger Kläranlagen ins Visier der Forscher. Im Verbundprojekt "HypoWave" wollen Wissenschaftler um die Frankfurter Agrarökologin Martina Winker erstmals eine Methode entwickeln, um regionale Abwässer effektiver für die Pflanzenzucht zu nutzen. Im Fokus steht dabei die Hydroponik. Hierbei werden Pflanzen statt mit Erde mit einer Nährlösung versorgt. Um zu untersuchen, ob und wie die hydroponische Pflanzenproduktion durch die Nutzung aufbereiteter Abwässer effektiviert werden kann, entsteht auf dem Gelände einer Kläranlage bei Wolfsburg derzeit eine Pilotanlage. Das Vorhaben wird vom Bundesforschungsministerium (BMBF) mit insgesamt 2,1 Mio. Euro gefördert.