Mittels eines innovativen Verfahrens, das auch eine Pyrolyse umfasst, pressen die Forschenden den Grünschnitt und erhitzen ihn anschließend bei hohen Temperaturen. Zudem wird die Gewinnung von grünem Wasserstoff, Biomethan oder Plattform-Chemikalien aus dabei anfallenden Nebenprodukten angestrebt. Das Projekt beinhaltet auch eine Ökobilanzierung um optimale Verwertungspfade von Restbiomassen zu ermitteln. Somit kann man die ökologischen und sozialen Nachhaltigkeitspotenziale des Verfahrens erfassen.

Licht-Schalter kurbeln Verwertung von Reststoffen an

Auch ein weiteres Projekt will Restströme effizient als neue Rohstoffe erschließen. Im Projekt TAILOR „füttert“ die Gruppe von Lena Hochrein an der Universität Potsdam Bäckerhefen und nicht-konventionelle Hefen, etwa die ölhaltigen Hefen Yarrowia lipolytica und Cutaneotrichosporon oleaginosus, mit Restbiomasse aus industriellen Prozessen. Diese „Zell-Fabriken“ werden in der Industrie vielfach verwendet; sie können nachhaltige Kohlenstoffquellen in hochwertige Produkte umwandeln. Für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit ist es entscheidend, wie leistungsfähig die verwendeten Organismen sind.

Mit innovativen Promotoren soll die Regulation von Genen beeinflusst und damit die Stoffwechselleistung gesteigert werden. Dabei entwickeln die Forschenden innovative Werkzeuge, wie beispielsweise synthetische Promotoren und Licht-sensitive Schalter für deren Steuerung. Dadurch entstehen neue Organismen mit höherer Produktivität und die Bandbreite biobasierter Produkte wächst ebenfalls.

Die Nachwuchsgruppe nutzt die entwickelten Werkzeuge, um ölhaltige Hefen für die Produktion von „Drop-in" Biodiesel zu optimieren. Dies ist mit konventionellem Diesel in jedem Verhältnis mischbarer Biodiesel. Zudem gewinnen die Forschenden damit Proteine für die Lebensmittelindustrie.

Leichte Feldroboter für den Bodenschutz

Kleine und wendige Agrarroboter mit einer Höhe von weniger als einem Meter können gegenüber großen und schweren Landmaschinen viele Vorteile bieten. Allein durch ihr geringeres Gewicht verdichten sie den Boden weniger. Gleichzeitig übernehmen sie immer mehr Aufgaben: säen, düngen oder Unkraut jäten, mechanisch oder durch Einzelpflanzenbehandlung. Sie können autonom und vor allem Tag und Nacht arbeiten. Außerdem können sie leichter zwischen verschiedenen Pflanzenarten wechseln und ermöglichen so kleinere, abwechslungsreichere Anbauflächen. Die heute aus wirtschaftlichen Gründen oft erwünschten großen Felder könnten so verkleinert werden. Dies käme insbesondere der Biodiversität zugute.

Während sich die Entwicklung in der Industrie bereits abzeichnet, will die Nachwuchsgruppe von Kathrin Grahmann am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung die positiven Effekte der Agrarroboter wissenschaftlich belegen. Im Projekt SoilRob untersucht sie mit ihrem Team, wie sich der Einsatz von Feldrobotern auf die Bodengesundheit und den Bodenzustand in verschiedenen Anbausystemen auswirkt. Eine wichtige Frage ist, ob die Erträge im Vergleich zu konventionell bewirtschafteten Feldern stabilisiert oder gesteigert werden. Die Ergebnisse tragen damit zur Neugestaltung multifunktionaler Anbausysteme bei und helfen, Zielkonflikte des Robotereinsatzes zu identifizieren und zu quantifizieren.

Text: Ulrike Roll (Projektträger Jülich)