Biofabrikation bezeichnet die kontrollierte Herstellung biologischer Strukturen, Gewebe und Materialien mithilfe kombinierter Verfahren aus Biotechnologie, Ingenieur- und Materialwissenschaften. Durch den Einsatz zellbasierter Systeme, biomimetischer Materialien und digital gesteuerter Fertigungstechnologien ist es möglich, biologische Systeme gezielt zu entwickeln, funktional zu gestalten und skalierbar herzustellen.
Mit der Hightech-Agenda hat die Bundesregierung die Forschungs-, Technologie- und Innovationspolitik Deutschland neu aufgestellt.
Agri-Photovoltaik ist die kombinierte Nutzung von landwirtschaftlicher Fläche für Ackerbau oder Tierhaltung und die gleichzeitige Stromerzeugung mit Photovoltaik-Anlagen. Sie kann einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten und gleichzeitig die Landwirtschaft klimaresistenter machen. Forschende der Universität Hohenheim in Stuttgart untersuchen ab sofort auf einer 3.600 m² großen Anlage am Ihinger Hof in Renningen, wie sich Stromerzeugung und Ackerbau effizient auf derselben Fläche kombinieren lassen.
Chloroplasten sind die „Licht-Kraftwerke“ der Pflanzenzelle und für die Photosynthese verantwortlich. Sie beherbergen zahlreiche Stoffwechselprozesse, die für biotechnologische Innovationen von großem Interesse sind. Der gezielte Einbau von Genen in diese Organellen gilt zwar als besonders sicher und präzise. Bislang fehlt es jedoch an skalierbaren Methoden, um genetische Bausteine effizient zu testen.
Rotorblätter von Windkraftanlagen verursachen jedes Jahr zehntausende Tonnen Abfall, da die Entsorgung ein Problem ist. Durch den Rückbau älterer Anlagen werden sich die Abfallmengen in den nächsten Jahren vervielfachen. Das Problem: Rotorblätter bestehen in der Regel aus glas- und kohlefaserverstärkten Kunststoffen, deren Herstellung kosten- und energieintensiv ist.
Künstliche Intelligenz (KI) ist längst kein Zukunftsthema mehr, sondern bestimmt zunehmend unseren Alltag. Vor allem für Forschung und Industrie eröffnen innovative KI-Anwendungen ganz neue Möglichkeiten. Das gilt auch für die Bioökonomie, die darauf abzielt, fossile Rohstoffe durch nachwachsende biologische Ressourcen zu ersetzen und biotechnologische Innovationen für eine ressourcenschonende Wirtschaft der Zukunft einzusetzen.
Die Entwicklung biobasierter und recycelbarer Materialien ist ein zentraler Baustein für eine nachhaltige Bioökonomie. Der Weg von der Idee zur Anwendung ist oft lang und kostenintensiv. Automatisierte Labore und KI beschleunigen diesen Prozess: Sie ermöglichen es, Materialien gezielt mit gewünschten Eigenschaften zu gestalten und ihre Herstellung effizient zu optimieren – so kann die Materialentwicklung dank Künstlicher Intelligenz ein neues Niveau erreichen.