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 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.

In einer Handvoll Erde leben mehr Mikroorganismen als Menschen auf der Erde. Bakterien, Pilze, Algen und Einzeller machen etwa 70% der Biomasse aus und sind vor allem für die Land- und Forstwirtschaft nützliche Helfer: Sie versorgen Pflanzen mit Nährstoffen, prägen die Bodenstruktur, verbessern die Wasserspeicherung und fördern das Pflanzenwachstum. Darüber hinaus hat die Mikrobengemeinschaft entscheidenden Einfluss auf den Kohlenstoffkreislauf im Boden und damit auf die Bedeutung der Ressource als Kohlenstoffsenke.

Baumstämme bestehen bis zu 20% aus Rinde. Dieser kostbare Reststoff wird bisher nur zum Teil weitergenutzt. Forschende vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) haben mithilfe eines neuen Verfahrens die Nutzung von heimischen Baumrinden nun um ein Vielfaches erweitert. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie konnte das Team beweisen, dass Baumrinden in ihrem nahezu natürlichen Zustand erhalten und ohne Klebstoffe zu Platten verarbeitet werden können.

Wie kann Landwirtschaft gestaltet werden, um im Jahr 2042 zu einem klimafreundlichen und klimaangepassten Schleswig-Holstein (EKSH) beizutragen? Diese Frage hat die Gesellschaft für Energie und Klimaschutz Schleswig-Holstein anhand eines Szenarios versucht zu beantworten.