Ob Agrarresstoffe wie Stroh, Lebensmittelabfälle aus der Biotonne oder Mist und Gülle aus der Tierhaltung: In den rund 9.000 Biogasanlagen werden bundesweit verschiedenste Rest- und Abfallstoffe mithilfe von Mikroorganismen vergärt und zu Biogas und anderen Gärprodukten umgewandelt.
Noch setzt die chemische Industrie überwiegend auf den fossilen Rohstoff Erdöl. Doch die Branche ist im Wandel. Biobasierte Rohstoffe wie Rest- und Abfallstoffe sind immer öfter Ausgangsstoff bei der Herstellung chemischer Produkte. Aber die Verarbeitung von Biomasse ist nicht immer leicht. Ein Team um den Chemieingenieur Jakob Albert von der Universität Hamburg will dieses Problem angehen. Im Rahmen des Projektes „BioValCat“ wollen die Forschenden einen industriellen Prozess entwickeln, um Inhaltsstoffe für die chemische Industrie aus Biomasse gewinnen zu können.
Lebensmittelverpackungen, Kosmetikprodukte, Reinigungsmittel oder landwirtschaftlicher Dünger enthalten Mikroplastik, das in die Umwelt gelangt und dort Ökosysteme, aber auch die Gesundheit von Mensch und Tier gefährdet. Das 2019 gegründete Start-up Bioweg hat eine Alternative parat: Das in Quackenbrück ansässige Unternehmen um Gründer und Geschäftsführer Prateek Mahalwar entwickelt Mikroperlen auf Cellulosebasis, die fossilbasierte Substanzen und andere synthetische Polymere in zahlreichen Produkten wie Kosmetika und Reinigungsmittel ersetzen können.
2020 hat die Sächsische Landesregierung die Bioökonomie in ihrer Innovationsstrategie verankert, um die Nachhaltigkeit in den Bereichen Kreislaufwirtschaft, Land- und Forstwirtschaft, Rohstoffwirtschaft und Energie voranzutreiben. Die Voraussetzungen für ein nachhaltiges und biobasiertes Wirtschaften im Freistaat sind gut: Fast die Hälfte der Landesfläche wird landwirtschaftlich genutzt. Damit verfügt das Bundesland über eine solide agrar- und forstbasierte Rohstoffbasis.
Genome Mining – die systematische Durchsuchung von Genomen – steht im Mittelpunkt einer Emmy-Noether-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Der Naturstoffgenomiker Eric Helfrich vom LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik erhält sie, um mit Methoden der Künstlichen Intelligenz auf neuartige Weise Naturstoffe für Medizin, Lebensmittelherstellung oder Landwirtschaft zu entdecken.
Die Nachfrage nach Vanille ist ganzjährig hoch, vor allem in der Weihnachtszeit. Die Ernten der Vanilleschote sind jedoch immer wieder großen Schwankungen ausgesetzt. Alternativ wird inzwischen ein Großteil des Aromastoffs Vanillin mikrobiologisch hergestellt. Wie in unseren Weihnachtsplätzchen zukünftig auch wieder mehr echte Vanille landen kann, erforscht ein Team um Prof. Dr. Andreas Ulbrich und Dr. Jakob Ley
Die Verschmutzung von Böden und Gewässern ist ein globales Problem mit nachhaltigen Folgen für die Ökosysteme. Dabei handelt es sich unter anderem um langlebige und schwer abbaubare organische Substanzen wie Erdöl, die etwa in Mikroplastik, Pestiziden oder anderen synthetischen Chemikalien enthalten sind. Im Werkzeugkasten der Natur gibt es jedoch Mikroorganismen, die sich auf die Verwertung solcher Substanzen spezialisiert haben.
Ohne Mikroorganismen gäbe es weder Brot, Käse noch Bier und Wein. Die Stoffwechselleistungen von Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen sind vor allem mit Blick auf eine nachhaltige Wirtschaftsweise von besonderer Bedeutung. Mit ihrer Hilfe können nachwachsende Rohstoffe in neue Substanzen und maßgeschneiderte Produkte für die Bioökonomie verwandelt werden. Die industrielle Biotechnologie nutzt Mikroorganismen daher seit Jahrzehnten als Produktionsfabriken, um Chemikalien, Medikamente, Impfstoffe oder Treibstoffe herzustellen.