Welche Macht üben wir auf die Natur aus? Wie viel Macht hat Natur über uns? Und was sind die Rahmenbedingungen für unser Leben von morgen? Diesen grundsätzlichen Fragen in Bezug auf Natur und Technik widmete sich in dieser Woche die Veranstaltungsreihe Wissenschaft kontrovers.
Enzyme sind in lebenden Zellen das, was Katalysatoren in der synthetischen Chemie sind: Sie machen die jeweilige Reaktion thermodynamisch erst möglich oder beschleunigen sie auf eine relevante Geschwindigkeit. Im Gegensatz zur klassischen Chemie benötigen Enzyme jedoch so gut wie nie teure Edelmetalle zur Katalyse, sondern besitzen in ihrem reaktiven Zentrum gut verfügbare Nichtedelmetalle. Das macht Enzyme für viele industrielle Anwendungen interessant. Einen Haken hat die Sache jedoch: Viele Enzyme reagieren empfindlich auf Sauerstoff.
Die Artenvielfalt der Natur beherbergt einen schier unermesslichen Schatz an biologisch aktiven Substanzen, die dem Menschen von Nutzen sein können. Ein bekanntes Beispiel ist das aus dem Schimmelpilz Penicillium chrysogenum gewonnene Antibiotikum Penicillin. Weniger bekannt ist das Antibiotikum Erogorgiaene. Es wird in geringer Menge von der Hornkoralle Antillogorgia elisabethae produziert. Einem Team der TU München ist es nun mit internationalen Partnern gelungen, diesen Wirkstoff in Bakterien herzustellen.
Den Kohlendioxid-Ausstoß zu drosseln ist eines der zentralen Ziele, die auch die Bundesregierung mit ihrer Klimapolitik verfolgt, denn das Treibhausgas ist wesentlich für die Erderwärmung verantwortlich. Ein vielversprechender Ansatz, um CO2-Emissionen zu reduzieren, ist die Nutzung von Kohlendioxid als Rohstoffquelle. Das Klimagas für die Herstellung von Chemikalien zu verwenden, stand auch im Fokus des EU-Projektes CELBICON, an dem Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB maßgeblich beteiligt waren.
Ob Minifarmen im Supermarkt oder Gemüseanbau auf Dachterrassen: Die urbane Landwirtschaft hat viele Gesichter und ist vor allem in Millionenstädten gefragt, wo Anbauflächen knapp sind. Gerade mit Blick auf die Ernährung einer stetig wachsenden Bevölkerung und den Folgen des Klimawandels gerät die Landwirtschaft schon heute unter Druck. Eine nachhaltige und umweltschonende Lösung kann das sogenannte Vertical Farming sein. Nicht nur Start-ups, auch Großunternehmen haben das Potenzial des mehrstöckigen Anbaus mittlerweile erkannt.
Plastik ist aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Doch die Herstellung und Entsorgung von Kunststoffen belastet zunehmend die Umwelt, da sie zu großen Teilen aus Erdöl bestehen und nur schwer abbaubar sind. Die Bioökonomie setzt daher auf Biokunststoffe, die aus nachwachsenden Rohstoffen oder Rest- und Abfallstoffen bestehen. Um Biokunststoffe herzustellen sind keinesfalls nur hochmoderne Technologien und Verfahren nötig. Die Zutaten für einen umweltfreundlichen Kunststoff sind auch in jedem Haushalt zu finden.
Um die Bioökonomie voranzutreiben, braucht es neben Innovationen auf breiter Ebene vor allem das Wissen um das Potenzial biobasierter und nachhaltiger Entwicklungen. Dazu gehört die Ausbildung von Studenten auf dem Gebiet der Bioökonomie und sie dabei zu fördern, biobasierte Geschäftsideen umzusetzen. Dieses Ziel verfolgt die Initiative Bio Innovation Growth mega Cluster kurz BIG-Cluster.
Die Transportwege vom Anbau bis zum Verbraucher zu verkürzen, ist eine der zentralen Motivationen für die urbane Landwirtschaft. Weitere Punkte sind Ressourceneffizienz im Anbau und vor allem auch die Kreislaufführung wertvoller Ressourcen. Vertikale hydroponische Farmen verkörpern diesen Ansatz mustergültig: Darin wachsen die Pflanzen in flüssiger Nährlösung statt in Erde, und mehrere Ebenen dieser Anbauflächen können problemlos übereinandergestapelt werden, was den Grundflächenbedarf minimiert.
Ohne Tenside wäre die Welt um einiges schmutziger: Die oberflächenaktiven Moleküle bilden die Grundlage für Spülmittel, Waschmittel, Haushaltsreiniger und Körperpflegeprodukte. Ihre einfachste Form, die Seife, stellen Menschen schon seit Jahrtausenden her. Lange dominierten den Markt synthetische Tenside, die jedoch meist wenig hautfreundlich sind, auf Erdöl basieren und nicht biologisch abgebaut werden können. Letzteres konnten Forscher zwar in neueren Produkten lösen, doch die Zukunft, da sind sich Experten einig, gehört den sogenannten Biotensiden.
Weizen gehört zu den wichtigsten Nahrungspflanzen. Viele Lebensmitteln vom Brot über Pizza bis hin zum Bier werden aus dem Getreide hergestellt. Doch viele Menschen leiden unter einer Weizenunverträglichkeit, der Zöliakie. Sie reagieren allergisch auf das Weizeneiweiß Gluten. Die Zahl der an Zöliakie Erkrankten ist in den vergangenen Jahren stark gestiegen. Bis zu 1% der Erwachsenen sind betroffen.