Pflanzen virtuell erkunden

Wie funktioniert Photosynthese? Welche Nährstoffe braucht eine Pflanze? Die virtuelle „3D-Reise in die Pflanze – Plant Journey“ gibt Antworten auf solch elementare Fragen – und das auch auf spielerische Weise. Es ist ein etwas anderer Blick auf die Pflanzenforschung, den das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) mit dem Virtual-Reality-Spiel bietet. Das neue Werkzeug setzt nach Angaben der Entwickler erstmals virtuelle und augmentierte Realität zur Visualisierung komplexer biologischer Daten in der Pflanzenforschung ein.

Faserplatten aus Laubholz

Holz ist ein vielfältiger Rohstoff. Er wird als Baustoff und Brennstoff genutzt, zum Möbelbau, aber auch zur Herstellung von Biosprit und nachhaltigen Chemikalien. Doch der Klimawandel setzt den Wald als Rohstoffquelle zunehmend unter Druck. Vor allem Nadelhölzer wie Fichten haben in den vergangenen Jahren unter Trockenheit und Hitze gelitten, was den Baumbestand in einigen Regionen Deutschlands heftig dezimiert hat. Für die holzverarbeitende Industrie sind solche Versorgungsengpässe ein Problem.  

Neue Enzyme für Kohlenstoffverbindungen

Konventionelle chemische Prozesse sind oft nicht besonders umweltfreundlich: Sie verlaufen bei hohen Temperaturen und Drücken, was viel Energie erfordert. Außerdem fallen meist Neben- oder Abfallprodukte an. Deshalb interessiert sich die Branche zunehmend für biokatalytische Alternativen, die zudem noch weit komplexere Moleküle ermöglichen. Dabei erfolgt die chemische Reaktion mit Hilfe von Enzymen, die hoch spezifisch und unter milden Bedingungen arbeiten.

Gartenabfälle optimal nutzen

Zweige, Äste, Blätter, Gräser und andere organische Abfälle landen häufig gemeinsam auf dem Kompost. Doch solche Garten- und Parkabfälle – auch Grüngut genannt – könnten wesentlich besser genutzt werden – sowohl stofflich als auch energetisch. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Witzenhausen-Institut im Rahmen des Projektes Grün-OPTI durchgeführt hat. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft im Bereich Energetische Biomassenutzung gefördert.

Unkräuter schonend bekämpfen

Pfefferminze, Melisse, Arnika oder Kamille sind beliebte Heilpflanzen. Sie werden zur Linderung von Krankheiten für Tees, aber auch Pharmazeutika genutzt. Doch ihr Anbau ist schwierig. Schon kleinste Verunreinigungen durch Unkräuter können die Wirkung der Arzneipflanzen beeinflussen. Im Verbundprojekt Optimech wird ein Team unter Leitung der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn nun untersuchen, wie Arzneipflanzen möglichst bodenschonend angebaut werden können, ohne dabei Herbizide einsetzen zu müssen.

Neue Bindemittel für nachhaltige Batterien

Vom Smartphone bis zum Elektroauto: Die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien wächst rasant. In diesen Batterien sorgen sogenannte Binder-Härter-Systeme dafür, dass die chemisch aktiven Substanzen in den Elektroden fixiert bleiben. Bislang bestehen die dazu verwendeten Bindemittel überwiegend aus Polyvinylidenfluorid in Kombination mit dem Lösemittel N-Methyl-2-pyrrolidon. Während ersteres sehr teuer, schwierig zu entsorgen und mechanisch anfällig ist, zeichnet letzteres eine hohe Toxizität aus.

Was Perlmutt stark macht

Das Perlmutt im Inneren einer Muschel ist nicht nur schön anzusehen, es fasziniert Materialforscher auch seit Jahrzehnten wegen seiner außergewöhnlichen Härte. Es gilt als eines der zähesten Materialien der Welt. Warum das so ist, konnte bislang nicht erklärt werden.