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Es ist ein technischer Meilenstein in der Pflanzengenomforschung: Ein internationales Forscherkonsortium hat das Gerstengenom in bisher unerreichter Präzision sequenziert und damit das maßgebliche Referenzwerk für Forscher und Züchter geschaffen. Die Forscher des International Barley Genome Sequencing Consortium (IBSC) berichten im Fachjournal „Nature“ über ihre Analysen.

Experten aus Gatersleben, München und Jena beteiligt

Koordinator des vor zehn Jahren gestarteten Konsortiums ist Nils Stein vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben. Als deutsche Partner waren zudem das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und das Helmholtz Zentrum München, Abteilung Genomik und Systembiologie pflanzlicher Genome (PGSB), beteiligt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat die Forscher bei ihrer Arbeit in dem Projekt „Tritex“ unterstützt (hier geht es zum ausführlichen Projektporträt).

Das Gerstengenom ist riesig und komplex: Es ist fast doppelt so groß wie das humane Genom und besteht aus etwa 39.000 Protein-kodierenden Genen, wovon viele in mehrfachen Kopien vorliegen. Eine weitere Herausforderung: der sehr hohe Anteil an repetitiven genetischen Elementen, den sogenannten Transposons, die auch die bioinformatische Analyse erschweren. Aus diesem Grund existierte seit dem Jahr 2012 lediglich eine vorläufige, unvollständige und fehlerhafte Genomsequenz.

Hochwertige Sequenzinformationen

Dem Konsortium ist es nicht nur gelungen, eine neue, qualitativ hochwertige Referenzgenom-Sequenz für Gerste zu erstellen. Die Forscher haben auch die 3D-Architektur der Chromosomen sowie die Chromatinorganisation bei der Gerste aufgeschlüsselt – und sind so dem Wechselspiel zwischen Genen und Transposons auf die Spur gekommen.

„Unsere Daten erlauben erstmals die detaillierte Analyse von agronomisch und industriell wichtigen Genfamilien wie der alpha-Amylase, einem Enzym mit besonderer Bedeutung im Brauprozess“, sagt Manuel Spannagl vom PGSB. Die Forscher wollen mit ihrer neuen Referenz außerdem die natürliche Vielfalt von Gerste auf genomischer Ebene untersuchen. Ihre Erkenntnisse könnten die Züchtung neuer Sorten entscheidend beschleunigen, etwa vor dem Hintergrund des Klimawandels.

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Die Hannover Messe ist Europas größte Messe für Industrieinnovationen – und hat damit ihren festen Platz im Terminkalender der Wirtschaft gefunden. Rund 6.500 Aussteller aus über 70 Nationen präsentierten vom 24. bis 28. April neueste technische Entwicklungen – über verschiedenste Branchen hinweg. Es ging um Robotik, Prozessabläufe und Effizienz, aber auch um innovative Materialien und digitale Vernetzung.

Was die Wissenschaft für die Wirtschaft zu bieten hat – das wurde vor allem in Halle zwei deutlich. Hier konzentriert das Forschungsknow-how – fast alle Bundesländer zeigen Flagge und stellen ihre Forschungseinrichtungen zur Schau, die Bundesregierung ist über große Stände des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sowie des Bundesministeriums für Wirtschaft (BMWi) präsent, etliche Großforschungseinrichtungen wie die Fraunhofer-Gesellschaft oder das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sind ebenfalls vor Ort.

Mit einem Anteil von 23 % gehört die Industrie nach Kraftwerken zu den größten Wasserverbrauchern bundesweit. Die Landwirtschaft, die weltweit mit 75 % das meiste Wasser verbraucht, beansprucht bundesweit nur knapp 4%. Der sparsame Umgang mit der kostbaren Ressource steht daher auf der politischen Agenda der Bundesregierung. So fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über die Fördermaßnahme „WavE“ die Entwicklung zukunftsfähiger Technologien und Konzepte, um die Wasserverfügbarkeit durch Wiederverwendung und Entsalzung zu erhöhen.

600 Liter Wasser pro Karosserie

Hier ist auch das soeben gestartete Verbundprojekt DiWaL „Dekontamination von industriellen Wässern und Lacken“ angesiedelt. Unter der Leitung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wollen Forscher Industriewässer und Lacke mithilfe von Elektroimpulsen nachhaltig säubern und gleichzeitig den Wasserverbrauch reduzieren. Dafür nehmen sich die Wissenschaftler den äußerst wasserintensiven Lackierungsprozess im Automobilbau exemplarisch vor. Mit bis zu 600 Litern pro Karosserie wird im Fahrzeugbau bei der Autolackierung das meiste Wasser verbraucht. 

Bakterien mit Elektroimpulsen bekämpfen

Der Hintergrund: Zum Schutz der Karosserie wird vor dem Auftragen der bunten Decklackschicht die Oberfläche bei der sogenannten elektrophoretischen Tauchlackierung vorbehandelt. Hier kommen, wie inzwischen häufig in der Industrie, wasserbasierte Lacke zum Einsatz. Diese Lacke sind zwar umweltfreundlich, haben aber einen entscheidenden Nachteil, wie Projektkoordinator Wolfgang Frey vom Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnologie des KIT erklärt: „In den dabei verwendeten Wässern und Lacken können sich jedoch Bakterien so vermehren, dass sie die Oberflächenbeschichtung beeinträchtigen.“

Ersatz für chemische Zusätze

Mit Bioziden, also chemischen Zusätzen, versucht man bisher den Mikroben den Garaus zu machen. Hier setzt das Projekt DiWaL an. In Zusammenarbeit mit der Hochschule Pforzheim und Partnern aus der Industrie will das Team um Frey diese Industriewasser nachhaltig mit Elektroimpulsen entkeimen. „Mit der Elektroimpulstechnologie setzen wir nun auf ein Verfahren, das ohne chemische Zusätze arbeitet, damit Wasserressourcen schont und gleichzeitig einen Beitrag zum Gewässerschutz leistet“, sagt Frey.

Wasserressourcen schonen

Bei der Elektroimpulsbehandlung werden Zellen, wie beispielsweise Mikroorganismen, einem elektrischen Feld ausgesetzt. Dabei bildet die Zellmembran elektrische Pole und es öffnen sich wässrige Poren, die letztendlich zum das Absterben der störenden Mikroorganismen führen. Da die Elektroimpulse rein physikalisch wirken, gehen die Forscher davon aus, dass die Bakterien, anders als bei Bioziden, keine Resistenzen bilden. „Wir kontrollieren die mikrobiologische Belastung und können so eine optimale Beschichtungsqualität erreichen und gleichzeitig Nacharbeiten vermeiden“, so Frey. Darüber hinaus wollen die Verbundpartner Integriert die Elektroimpulstechnologie in ein neues, automatisiertes und ressourceneffizientes Wassermanagement- und Anlagenkonzept für Vorbehandlung und Tauchlackierung integrieren, um so das Wasser in der Fabrik besser im Kreislauf zu führen und weniger Frischwasser zu verbrauchen.

bb

Amphibians such as frogs play an important part for the ecological equilibrium. On the one hand they serve as a food source for many birds and mammals, on the other hand they also consume a large amount of insects themselves, and are thus invaluable to keep pests at bay. In Germany and Europe more and more frog legs are being sold as delicacies. However, if the rising demand is met by catching wild frogs instead of breeding them under sustainable conditions, the balance of the ecosystem will be destroyed. A team of researchers at the Natural History Museum Berlin developed a new Isotope analysis-assay to determine the origin of frog legs.

Isotopes can tell the difference

Each year approximately 500 million frogs are eaten. In order to prevent negative consequences for the environment due to these massive amounts, frogs are being sustainably bred and cultured – similar to chicken and cattle. However, since it is cheaper to catch and sell wild frogs, it is important to check where the frogs in our supermarkets are actually coming from. That is why researchers at the Berlin Natural History Museum developed a specific assay to analyse the isotopes of each frog leg. The team was lead by Carolin Dittrich and published their results in the journal “Ecology and Evolution“.

Naturally many elements exist in different isotopic compositions – depending on their geographical origin. And according to the specific isotopic compositions researchers can track not only the geographical origin of the animals, but also their “lifestyle” and food sources. Some rare and heavy isotope compositions even accumulate up the food chain. For instance, the amount of heavy nitrogen in tissue is higher, the more animal food has been consumed.

Knowing what was on the menu in order to protect the ecoysstem

In order to track the frogs origins, Dittrich and her colleagues have analysed the composition of the stable isotopes of nitrogen, carbon, and oxygen in the muscles and bones of the frogs. Dittrich explains the benfit of the new analysis: “ We can find out what an animal has been feeding on. And even the variety of food sources is recorded in the signature of the isotopes." Based on these analyses the researchers found out that the frogs' legs were very likely to originate from the indicated countries – but not all them were in fact from sustainable farms. About half of the animals grew up under natural conditions.

Moreover, genetic studies have shown that the labelling of the packages was not always correct. The researchers hope that their method will become a tool for nature conservation and customs controls, in order to check the origin of frogs' legs and thus minimize the trade in animals from wild populations. Mark-Oliver Rödel of the Museum summed up the benefits: "The hunting pressure could be taken from natural populations and therefore contributing to the stability of ecosystems and ultimately help the respective populations."

jmr

Global warming and the climate change have many negative consequences for the environment and for agriculture. The wine industry has been suffering a lot over the recent years due to extreme weather occurrences like storms and hail. An international team consisting of researchers spanning multiple disciplines and including James Daniell at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) is analyzing, which areas are affected most by climate change and how wine cultivation areas may have to change in the future.

Wineries worldwide are at risk

On a global scale there are no wine cultivation areas that are not endangered by extreme weather or natural disaster. The wine industry is losing a more than US$10 billion each year because of these events. In collaboration with several Australian and British colleagues, as well as with the Karlsruhe-based company Risklayer GmbH, Daniell established a “Global Risk Index for Wine regions” that includes more than 7500 wineries in 131 countries. The researchers present their results online at WineRisk and present possible solutions for these regions. At the annual European Geosciences Union (EGU) conference in Vienna Daniell was honoured for his work with the „Early Career Scientist Award in Natural Hazards for 2017“.

The Priority Programs (PP) are a good way to gauge to future of basic research. Typically, PPs are multidisciplinary research projects assessing current topics with state-of-the-art methodologies. Supporting junior researchers and fostering gender equality are important aspects regarding the decision-making process on which PPs will get funded. Including the recently announced PP there are currently 97 PPs being funded by the DFG.

€100 million for 17 new programmes

For this new round of funding a total of 66 proposals were sent in, 17 of which where chosen by a panel of experts. The new projects will begin in 2018 and will be funded with a total of €100 million over the course of three years. Usually these projects will receive a second round of funding for another three years. The PPs themselves represent an overarching topic and within the next few months smaller project proposals investigating within the PP’s field of interest will be evaluated. Three of the PPs within the Life Sciences that have been awarded funding are of great interest for a bio-based economy: they include the genome editing tool CRISPR-Cas, rhizosphere functions, and the decoding of the plant microbiota.

CRISPR-Cas: more than a genome editing tool

CRISPR-Cas was first detected and described as a bacterial defence mechanism against viral infections. By now the mechanism is widely employed in plant research as a genome editing tool. However, the CRISPR-Cas system is more than an antiviral defence system: it is active during DNA repair and collective behaviour. The newly funded PP aims to decipher these additional CRISPR-Cas functions and to identify their biological potential. Anita Marchfelder at the University Ulm will coordinate the programme. Moreover, Max Planck researcher Emmanuelle Charpentier, who only recently received her own Max Planck research unit in Berlin, will be part of the coordinating team. In addition to the basic research question this PP also aims to target ethical considerations regarding genome editing and is working to establish appropriate communication strategies that allow for a evidence-based conversation about this subject with and among the public.

Harvesting the plant microbiota

The plant microbiota contains all microbes within a defined space. The plant microbiota includes all the microorganisms that are colonising a plant. The development and the co-exsitance of the microbiata are of particular interest for agricultural research. The PP “Deconstruction and Reconstruction of the Plant Microbiota (DECRyPT)“ will be ccordinated by Alga Zuccaro at the University of Cologne. From 2011 to 2016 she lead her own reearch group at the Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology in Marburg, and since 2014 she is a Professor at the Botanical Institute of the University of Cologne.

The spatiotemporal organisation of the rhizosphere

The rhizosphere is that area in the ground that is immediately surrounding the root and is thus directly affected by the root microclimate. This includes biological, but also chemical and physical effects. In that small area many complex interactions between the root of the plant and countless microorganisms are taking place. The health and thus the harvest yield of a plant are highly dependent of the rhizosphere. Therefore the PP Deconstruction and Reconstruction of the Plant Microbiota (DECRyPT) aims to decipher the complex system of the rhizosphere function. Doris Vetterlein at the Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) will coordinate the programme. At UFZ Vetterlein has been leading the research group “Soil-Plant-Interactions” since 2009, and since 2013 she also a Professor at the University Halle-Wittenberg.

jmr

Symbiosen kommen in der Natur häufig vor. Hierfür schließen sich zwei Arten zusammen und profitieren gegenseitig von der Kooperation. Ein internationales Forscherteam hat nun das ganz besondere Zusammenleben zwischen dem Bakterium Burkholderia gladioli und dem Wollkäfer Lagria villosa untersucht. Dabei fanden sie heraus, dass das Bakterium die Eier des Käfers durch die Produktion von Antibiotika vor schädlichen Pilzen schützt. Im Gegenzug trägt der Käfer das Bakterium von Pflanze zu Pflanze. Doch auf Pflanzen übertragen, wirken die antibakteriellen Wirkstoffe schädlich. Möglicherweise können diese Naturstoffe dazu beitragen, die zunehmenden Resistenzen herkömmlicher Antibiotika gegenüber Krankheitserregern beim Menschen zu bekämpfen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Nature Communication“ publiziert.

Antibakterieller Schutz für die Nachkommen des Wollkäfers

Wissenschaftler der Universität Mainz, des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut, ebenfalls in Jena, sowie der Universidad Estadual Paulista in Rio Claro, Brasilien, haben das komplexe Wechselspiel zwischen dem Bakterium Burkholderia gladioli, dem pflanzenfressenden Wollkäfer Lagria villosa und den Pflanzen selbst entziffert. Das Bakterium lebt in spezifischen Organen des Käfers und schützt dessen Eier durch die Produktion von Antibiotika vor schädlichen Pilzen. Auf Pflanzen übertragen wirken genau diese Antibiotika jedoch schädlich.

Wollkäfer legen ihre Eier auf die feuchte Erde unter Laubstreu, in einem Milieu, wo häufig Schimmelpilze entstehen. Ist das Bakterium Burkholderia gladioli auf den Eiern des Wollkäfers vorhanden, so ist das Risiko einer Pilzinfektion wesentlich geringer, was wiederum entscheidend zum Überleben der Käfernachkommen beiträgt. „Sogar wenn wir Schimmelpilze direkt auf die Käfereier auftrugen, blieben Eier pilzfrei. Eier ohne Mikrobenschutz wurden oftmals von einem ganzen Pilzrasen überwuchert ", berichtet Laura Flórez vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie. Das Besondere: obwohl sich auch andere Insekten bei der Verteidigung gegen natürliche Feinde auf symbiotische Mikroorganismen verlassen, ist der mikrobielle Schutz von Insekten im empfindlichen Ei-Stadium bislang kaum bekannt. 

Die Pflanzen-Bakterien Symbiose verspricht großes Potenzial

Mittels chemischer Analysen entdeckten die Forscher zwei bisher unbekannte Antibiotika, die von den mikrobiellen Leibwächtern der Käfer produziert werden. „Uns hat besonders überrascht, dass wir eine chemische Substanz identifizieren konnten, die eher einem pflanzlichen Abwehrstoff als einem bakteriellen Antibiotikum ähnelt", sagt Christian Hertweck vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie. Überraschenderweise sind die bakteriellen Helfer der Käfer nah mit Krankheitserregern von Pflanzen verwandt. So konnten sie sich auf Sojabohnenpflanzen, einer häufigen natürlichen Futterquelle der Wollkäfer, vermehren und wurden so zum Pflanzenschädling. Die Forscher hoffen mittels dieser speziellen Mikroben und ähnlichen symbiontischen Lebenspartnerschaften neue Antibiotika zu entdecken, sowie wachsende Antibiotikaresistenzen bekämpfen zu können.

jmr

The Hannover Messe is Europe’s largest trade fair. The fair took place from April 24 to 28 with approximately 6,500 exhibitors from more than 70 countries. They presented the newest technological inventions regarding robotics, new materials, efficient processing, and digital networking.There was also a big focus on applying research results in economy, especially in Hall 2, with huge stands by the Federal Ministry of Research and Education (BMBF), or research institutes with a focus on applied sciences like the Fraunhofer Society and the Karlsruhe Institute of Technology.

A Window on biobased economy

Bio-based economy is as much a part of these new developments as robotics. Therefor the “Window on biobased economy” as a co-op stand was part of the fair for the fourth time. The stand comprised about 20 bio-based innovations from all over Germany that have been publicly funded. Included were inventions related to the automobile industry, architecture, and bio-based building materials. For instance, one invention presented at the stand was a high-tech-sensor that assesses and tracks temperature, oxygen- and PH-levels and other parameters of fluids in bioreactors in real time. “This way the bio-based production process can be supervised more easily”, says Tassilo Gernandt from the IMST GmbH. His company is a partner of the project “Sens-o-Spheres”.

Another interesting product presented at the collective stand was bio-plastic made of coffee-waste presented by the Cologne-based advanced biomass concepts (abc) GmbH.  Alexander Schank, CEO of the abc GmbH explains the concept: “We can use the waste of the instant-coffee production as a filling that for high-quality bioplastic.” Many industry partners are interested in the concept- be it as a provider for the coffee-waste or the application of bioplastic for instance in the automobile industry.

Moreover, sustainable building materials were a sought-after commodity during the fair. These include wooden concrete, bio-based insulation and adhesives, and many more. Hanaa Dahy, a junior professor at the University in Stuttgart also emphasizes the growing influence of bio-based building materials among architects.

A digital potato tracks the harvest

Digitalization is a huge topic in industry right now and has also reached bioeconomy. Scientists at the German Center for Artificial Intelligence (DFKI) are working at the project “Smart Farming”. The goal: intelligent tracking of a multitude of data that accrue during several farming processes in order to support and inform decision making. For instance, a digital potato tracks the bumps and rotations a potato undergoes during harvest and can warn the farmer before lasting damage occurs.

Furthermore, researchers at the University Bonn work to use the leaves of tomato plants instead of casting them aside as waste. Instead, they aim to use specific components of the leaves for cosmetics. However, so far it is difficult to harvest both high-quality fruits and leaves at the same time from the plants.

The road to the future is driven by bio-based vehicles

Our society is aging, and elderly people often use a rollator to move around. Researchers at the HNE Eberswalde now started off of a wood-based bicycle to create the worlds first sustainable rollator. The new material is supposed to enable easier movement across uneven terrain.

Even further along in their development is the Osnabrück-based company Onyx composites GmbH with the bio-hybrid-car “Onyx Mio”. The lightweight electric car with a solar roof might roam German streets in 2018 for the first time. Many partners from the industry are already heavily involved in the process, but during the fair Onyx were also looking for additional investors. Since their exhibition at the fair was always busy, it’s safe to assume they found their missing link – it seems sustainable mobility is currently a hot topic among engineers.

sw/jmr

Der Weg zu einer nachhaltigen, ressourceneffizienten und artgerechten Nutztierhaltung führt für den Göttinger Tiergenetiker Henner Simianer insbesondere über moderne Züchtungsmethoden, die auf neuestem Wissen über das Erbgut von Rind, Schwein, Huhn & Co basieren. Simianer ist überzeugt, dass vorrausschauende Züchtungen einen großen Beitrag zu einer nachhaltigeren Lebensmittelproduktion beitragen können.

Die Fichte ist aufgrund ihrer guten Holzeigenschaften und als schnell wachsende Baumart prädestiniert für die wirtschaftliche Nutzung. Über Jahrzehnte wurde der Nadelbaum aufgeforstet, auf rund 26% der deutschen Waldfläche stehen Fichten. 2017 wurde sie sogar zum „Baum des Jahres“ gekürt. Auch wenn in den vergangenen Jahren der Trend zum Mischwald geht –  die Fichtenbestände sind oftmals Monokulturen und damit einem hohen Risiko durch Sturm, Schnee oder Borkenkäferbefall ausgesetzt. Der dadurch verursachte Verlust führt zu weiteren Umweltschäden und wirtschaftlichen Einbußen. Deshalb entwickeln nun der Staatsbetrieb Sachsenforst und ThüringenForst in dem gemeinsamen Verbundsvorhaben namens „FIRIS“ neue Konzepte zur risikominimierten Bewirtschaftung der Fichtenbestände in den Mittelgebirgen beider Bundesländer. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

Datenerhebung in Sachsen und Thüringen

Am Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft in Graupa und am Forstlichen Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha werden Experten das Baumwachstum, den Holzvorrat und wichtige Risikofaktoren analysieren. Als Grundlage ziehen sie die sächsischen und thüringischen Daten der beiden jüngsten Bundeswaldinventuren sowie Fernerkundungsdaten heran. Die bereits vorliegenden Aufnahmen von Fichtenversuchsflächen der Landesforste und der Technischen Universität Dresden werden ebenfalls einbezogen und im Laufe des Projekts durch neue Erhebungen ergänzt. Anhand der ausgewerteten Daten werden dann übliche Waldwachstumsmodelle, wie sie mit dem Waldwachstumssimulators BWINPro-S erstellt werden, überprüft und gegebenenfalls weiterentwickelt. Aus der Kombination von Wachstums-, Risikoanalyse und den Simulationen sollen Handlungsstrategien für Waldbau und Forstplanung der Zukunft abgeleitet werden.

Bundesweite Anwendung für fichtenreiche Mittelgebirge

Der Koordinator des Verbundvorhabens, Kristian Münder vom Staatsbetrieb Sachsenforst, erläutert: „Wir wollen die Projektergebnisse direkt in die betriebliche Planung integrieren. So können wir dazu beitragen, dass die Fichtenbestände in den Mittelgebirgen risikoärmer bewirtschaftet werden.“ Gleichzeitig werde aber auch das langfristige Ziel verfolgt, standortgerechte, stabile und strukturreiche Mischbestände aufzubauen. Das Verbundvorhaben FIRIS soll so einen Lösungsansatz für die Bewirtschaftung derzeit noch vorhandener großer Fichtenbestände bis zur Umstellung auf standortgerechtere Mischbestände bieten. Die Erkenntnisse aus dem Verbundvorhaben sollen später auf andere fichtenreiche Mittelgebirge Deutschlands, beispielsweise den Harz oder das Sauerland, übertragen werden.

bp

Nach den statistischen Daten des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) ist der Verbrauch von Bioethanol im Jahr 2016 im Benzinmarkt um 0,2% gestiegen. Insgesamt wurden rund 1,2 Millionen Tonnen Bioethanol in Super, Super Plus und Super E10 beigemischt. Die CO₂-Emissionen von Benzin wurden dadurch um 1,9 Millionen Tonnen gesenkt, teilte der Bundesverband der deutschen Bioethanolwirtschaft (BDBe) anlässlich der Veröffentlichung der Zahlen mit. Demnach erreichte Super (E5) mit 15 Millionen Tonnen einen Marktanteil von 82,8%. Der Marktanteil von Super Plus (E5) betrug mit 0,8 Millionen Tonnen 4,6 Prozent. Der Absatz von Super E10 sank im Jahr 2016 auf 2,3 Millionen Tonnen. Dies bedeutet einen Marktanteil von 12,6%. Das ist ein Prozentpunkt weniger als im Vorjahr.

Aufsteiger ETBE

Der Rückgang des Absatzes von Super E10 wurde im Jahr 2016 durch die deutlich gestiegene Verwendung von ETBE im Benzin kompensiert: In ETBE wurden 128.761 Tonnen Bioethanol eingesetzt, ein Plus von 8% (2015: 119.225 Tonnen). ETBE (Ethyl-Tertiär-Butyl-Ether) wird mit Bioethanol sowie aus Erdgas gewonnenem Isobuten hergestellt und wegen seiner hohen Oktanzahl dem Benzin zur Verbesserung der Klopffestigkeit zugesetzt. 

Höhere Preisdifferenz befeuert Marktanteil

Der Geschäftsführer des Bundesverbands der Bioethanolwirtschaft, Dietrich Klein, führt den  Absatzrückgang bei Super E10 vor allem auf den zu geringen Preisabstand von 2 Cent pro Liter zu Super (E5) zurück. „Die Entwicklung in Frankreich zeigt das Marktpotenzial von Super E10: Bei einer Preisdifferenz von 5 Cent hat das dort SP95-E10 genannte Super E10 im Jahr 2016 einen Marktanteil von 35 Prozent im Benzinmarkt erreicht“, so Klein.

pg

European agricultural policies will have to change. That is the main message of the “LivingLand”-initiative that came to a close on May 2. Throughout the initiative, a public consultation on future common agricultural policies (CAP) in the EU, lay-citizens, farmers, and companies alike were asked to voice their opinions and suggestions in order to transform today’s agriculture into a more sustainable industry for tomorrow. 258,708 citizens and 600 civil society organisations and businesses participated and called on EU politicians to reform agriculture policies. That is a resounding success for the initiative and highlights the need for change.

Sustainable agriculture will have to be fair and healthy for everyone

“LivingLand” was originally initiated by an alliance of agricultural and environmental protection agencies (e.g. BirdLife Europe or the European office of the WWF), as well as developmental and animal rights policy groupings. Their goal was to highlight the consequences of intensive farming practices on the environment, and to advertise a pan-European remodelling of agricultural policies.

The organizers explain on their website that intensive farming significantly reduces biodiversity, and negatively affects the climate as well as the original flora and fauna of the farmed regions – and argue that the time to change agricultural policies is now. The  authors also maintain that the future sustainable agriculture will have to be healthy and fair for everyone involved, including farmers, animals, and consumers.

The European Commission will present the results in July

Appreciating the large number of participants during the public consultation Jabier Ruiz, Senior Policy Officer on Agriculture and Sustainable Food Systems at the WWF European Policy Office, said: “Europeans care about farming, food and nature and they do not want their food to be produced at the cost of nature. We will see whether the European Commission is at the level of its mandate delivering a new policy that supports a truly sustainable food and farming system for the future.”

The European Commission is expected to present the results of the public consultation publicly in a Conference in Brussels on 7 July and to publish a communication on the future of the CAP before the end of 2017. The new EU Common Agricultural Policy should be implemented in all Member States by 2021.

jmr

Großes Interesse an einer neuen europäischen Landwirtschaftspolitik: Viele tausend Bürger hat die „LivingLand”-Initiative dazu motiviert, an einer Online-Befragung zur Zukunft der EU-Agrarpolitik nach 2020 teilzunehmen. Am 2. Mai endete die Online-Konsultation, die EU-Agrarkommissar Phil Hogan gestartet hatte. Für die Befragung zur zukünftigen gemeinsamen Landwirtschaftspolitik (common agricultural policies (CAP)) waren Landwirte, Unternehmen und Verbraucher gleichermaßen aufgerufen, ihre Meinungen und Vorschläge zu äußern, wie Landwirtschaft und die Agrarpolitik nachhaltiger und zukunftsorientierter gestaltet werden können. 258.708 Europäer und 600 zivilgesellschaftliche Organisationen und Unternehmen folgten dem Aufruf, und warben um politische Reformen auf EU-Ebene. Die hohe Beteiligung ist schon jetzt ein großer Erfolg für die Initiative und unterstreicht die Notwendigkeit für Veränderungen im Bereich der Agrarpolitik.

Europaweites Umdenken in der Agrarpolitik gefordert

Wie zuvor berichtet setzt sich die „LivingLand“-Initiative für eine zukunftsfähige Ernähungs- und Landwirtschaftspolitik  in Europa ein. Hintergrund der Initiative ist ein Dialogangebot von der EU: Agrarkommissar Phil Hogan hatte Anfang Februar eine Bürgerbefragung zur Zukunft der Gemeinsamen Agrarpolitik nach 2020 gestartet. Um sich in diesem Dialog für eine nachhaltige Landwirtschaft einzusetzen, haben die Umweltverbände BirdLife Europe, das Europäischen Umweltbüro der WWF die Initiative „LivingLand“ angestoßen. Die Initiative wirbt europaweit für einen Umbau der EU-Agrarpolitik. In Deutschland engagieren sich in ihr unter anderem der BUND, der Deutsche Naturschutzring (DNR), der NABU und der WWF Deutschland. Besonders der NABU betont: Eine nachhaltige und zukunftsfähige Landwirtschaft muss gesund und fair für alle sein, mit kurz- und langfristigem Nutzen für alle Menschen, einschließlich der Landwirte, und für die Natur.

EU-Kommission wird Ergebnisse im Juli präsentieren

Der Senior Policy Officer für Landwirtschaft und nachhaltige Nahrungssysteme des Europäischen WWF Büros sagte zum Abschluss der Befragung: „Den Europäern ist die Landwirtschaft, die Nahrungsmittel und die Natur sehr wichtig. Sie wollen nicht, dass ihre Nahrungsmittel auf Kosten der Natur produziert werden. Wir werden abwarten müssen, ob die Europäische Kommission wie versprochen neue politische Leitlinien, die ein wirklich nachhaltiges und zukunftsorientiertes Landwirtschaftssystem unterstützen, herausgeben wird.“ Die Europäische Kommission wird die Ergebnisse der Befragung voraussichtlich während der Konferenz in Brüssel am 7. Juli veröffentlichen, und einen Bericht über die Zukunft der CAP bis Ende diesen Jahres vorlegen. Neue EU CAP Richtlinien sollten in allen Teilnehmerländern bis 2021 umgesetzt worden sein.

jmr/pg 

According to the data handed out by the Federal Office for Economic Affairs and Expert Control (BAFA) the consumption of bioethanol slightly increased by 0.2% throughout 2016. A total of 1.2 million tonnes of bioethanol were added to the petrol categories “Super”, “Super Plus”, and “Super E10”. As stated by the Federal Association of the German Bioethanol Industry (BDB^e) this procedure reduced petrol-related CO₂ emissions by 1.9 million tonnes. They furthermore reported that “Super” held a market share of 82.8%, which equals 15 million tonnes. “Super Plus” held a share of 4.6% with 0.8 million tonnes. Sales of “Super E10” decreased to 2.3 million tonnes in 2016 – a decrease in the market share by 0.1% to now 12.6%.

More ETBE equals more bioethanol – but needs higher price margin

The reduction of the „Super E10“ market share in 2016 is most likely related to an increased usage of ETBE in petrol. In 2016 128,761 tonnes of ETBE (ethyl tertiary-butyl ether) were added to bioethanol, which equals an increase of 8% compared to 119,225 tonnes in 2015. ETBE is synthesized from bioethanol and natural gas-based isobutene. Due to its high octane rating it is added to petrol in order to improve the knock resistance.

Dietrich Klein, CEO of the BDB^e, holds the minimal price margin of 2 cents per litre between “Super E10” and “Super” responsible for the decline in E10 sales. “Recent developments in France have already demonstrated the potential of E10: A price margin of 5 cents per litre has increased the market share of their E10 analogue SP95 to 35% for 2016.”

pg/jmr

Das Interesse war schon immer da – bereits in der Schule begeisterte sich Carolin Völker für die Natur und den Umweltschutz. Im Raum Frankfurt am Main aufgewachsen, studierte sie an der Goethe-Universität Biologie und spezialisierte sich anschließend auf das Fach Ökotoxikologie. In ihrer Doktorarbeit beschäftigte sie sich damit, wie gefährlich Silbernanopartikel im Wasserkreislauf sind, und wie sich dieses Risiko abschätzen lässt. Nach ihrer Promotion wechselte Völker als wissenschaftliche Mitarbeiterin an das Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) in Frankfurt.

Ökologie und Sozialwissenschaften im Wechselspiel

Wie passen Ökologie und Sozialwissenschaften zusammen? Carolin Völker erinnert sich an ein wichtiges Aha-Erlebnis während ihres Studiums: „Auf einer Südfrankreich-Exkursion wurde mir zum ersten Mal die Bedeutung des Zusammenspiels von Mensch und Natur so richtig klar.“ Während der Exkursion hatten sich die Studierenden unterschiedliche Ökosysteme genauer angeschaut, etwa die Küstenregion oder alpine Regionen, und hatten den Einfluss und die Wechselwirkungen mit der dort lebenden Bevölkerung untersucht. Seitdem hat Völker ihre ohnehin schon anwendungsorientierte Forschung stärker auf dieses ganzheitliche Wechselspiel ausgelegt. Das Fachgebiet nennt sich Soziale Ökologie.

Bund fördert Nachwuchsgruppe mit Doppelspitze

Um genau dieses Feld der gesellschaftsbezogenen Nachhaltigkeitsforschung auszubauen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) als Teil der Fördermaßnahme „SÖF – Sozial-ökologische Forschung“ eine eigene Förderinitiative für junge Wissenschaftler im Rahmenprogramm „Forschung für nachhaltige Entwicklung (FONA)“ aufgelegt. Mit ausdrücklicher Unterstützung des Institutes bewarb sich Carolin Völker zusammen mit ihrer Kollegin Johanna Kramm bereits ein Jahr nach ihrer Promotion auf die BMBF-Ausschreibung – mit Erfolg.

Bis 2021 wird die Nachwuchsgruppe „PlastX – Kunststoffe als systemisches Risiko für sozial-ökologische Versorgungssysteme“ nun gefördert. „Wir werden die Ausbreitung und Auswirkung von Plastik und Mikroplastik in der Umwelt von verschiedenen Seiten beleuchten“, sagt Völker. Das Team hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Ergebnisse aus den Teilbereichen anschließend zu integrieren und für eine nachhaltige Nutzung im Alltag umzusetzen. Der Fokus von Völker lieg dabei verstärkt auf der Ökotoxikologie und der Bewertung des Umweltrisikos von Plastik, während ihre Kollegin Johanna Kramm sich auf die Wahrnehmung des Risikos und den gesellschaftlichen Umgang mit Kunststoffen konzentriert.

Carolin Völker was always enthusiastic about nature and the environment – even in her earliest school days. After growing up near Frankfurt am Main, Völker studied biology at Goethe University Frankfurt, where she subsequently specialised in ecotoxicology. Her PhD thesis dealt with the dangers that are posed by silver nanoparticles in the water cycle, and how to assess the corresponding risks. After completing her doctorate, Völker took up a position as a research associate at the Institute for Social-Ecological Research (ISOE) in Frankfurt.

The interplay of ecology and the social sciences

How do ecology and the social sciences fit together? Carolin Völker recalls an important ‘eureka’ moment that occurred during her studies: “On an excursion in southern France, the significance of the interaction between humans and nature really became clear to me for the first time.” During this trip, the students took a detailed look at a variety of ecosystems such as along coastlines or in alpine regions, and studied their influence and interactions with the local population. Since then, Völker has aligned her already application-oriented research even more closely with this holistic understanding of interplay of humans and their surroundings. This research area is called Social Ecology.

Federal government supports junior research group

In order to establish this field of society-oriented sustainability research more broadly, and as one component of the ‘SÖF – Social-Ecological Research’ funding measure, the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) has launched its own funding initiative for young scientists in the framework programme ‘Research for Sustainable Development (FONA)’. After completing her doctorate, and with a strong endorsement from the institute, Carolin Völker, together with colleague Johanna Kramm, applied for the BMBF’s call for funding proposals – with success.

Accordingly, the junior research group ‘PlastX – Kunststoffe als systemisches Risiko für sozial-ökologische Versorgungssysteme’ (Plastics as a systemic risk for social-ecological supply systems) is receiving funding until the year 2021. “We aim to shed light, from different perspectives, on the propagation and impacts of plastic and microplastics in the environment,” says Völker. The team has set itself the task of integrating the results from the various subfields, and of implementing these for the benefit of sustainability in everyday life. Thereby, Völker’s work emphasises the ecotoxicological aspects and the assessment of the environmental risks of plastics, while her colleague Johanna Kramm is concentrating on the perception of risk and how society deals with plastics.

Um aus biologischen Abfällen Energie zu gewinnen, werden sie bislang entweder verbrannt oder in einer Biogasanlage zu brennbaren Gasen vergoren. Durch den hohen Wassergehalt des oft faserigen Materials ist dieser Weg der Energiegewinnung äußerst aufwendig und ineffizient. Das soll das Verfahren von Forschern der Technischen Universität München und der Firma Suncoal ändern: Die Forscher stellen aus den Pflanzenresten eine hochwertige Biokohle her, die in einem zweiten Schritt verbrannt wird. In einem Blockheizkraftwerk entsteht so Strom sowie Wärme.

Vom biogenen Abfall zur Biokohle

Die brandenburgische Firma Suncoal verwertet dabei Bioabfall aus Haushalten, Restmaterial aus Landschaftspflege, Gartenbau und Landwirtschaft und Abfallprodukte der Nahrungsmittelindustrie. Auch Klärschlamm kann mittels der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) in eine hochwertige Biokohle umgewandelt werden. Bei dem Verfahren entstehen unter Verwendung von Druck und Hitze zunächst ein torfähnliches und dann ein braunkohleähnliches Produkt.

Das Endprodukt, die Biokohle, hat einen bis zu 70% höheren Heizwert als das Ausgangsmaterial. Die für den Prozess benötigte Energie stammt zum einen aus der HTC selbst. Zum anderen werden 7% vom Energiegehalt des Endprodukts als Fremdenergie zugeführt. Das bei dem Verfahren freigesetzte Wasser wird direkt aufbereitet oder in ein Klärwerk eingespeist. Getrocknet und auf Partikelgrößen von 50 bis 100 Mikrometer zerkleinert, kann die Biokohle zur Herstellung von Brenngas eingesetzt werden.

Von der Biokohle zum heizwertreichen Brenngas

Aus den feinen Kohlepartikeln wird in einem Flugstromvergaser ein Brenngas erzeugt. Es ist ein Mix aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. An der TU München wurde ein Flugstromvergaser entwickelt, mit dem es auch möglich ist, höhere Kohlenwasserstoffverbindungen wie Teere aufzubrechen. Da das so entstandene Brenngas weitgehend teerfrei ist, weist es zwei Vorteile gegenüber teerhaltigeren Gasen aus konventionellen Verfahren auf: Erstens ist es energieeffizienter, zweitens werden so Wartungsarbeiten reduziert und die Lebensdauer von Geräten verlängert. Das heizwertreiche Brenngas ist für den Antrieb eines Blockheizkraftwerks (BHKW) mit einem Gasmotor geeignet.

Das Verfahren wurde bereits im Technikumsmaßstab erfolgreich erprobt. Durch eine weitgehende Automatisierung der HTC-Anlage und des Vergasungskraftwerks sowie die Nutzung der Abwärme soll das Verfahren zukünftig wirtschaftlich betrieben werden können. Die Projektpartner wurden in der Entwicklung durch das Bundeswirtschaftsministerium unterstützt.

bp