Photosynthese gentechnisch ankurbeln

Sonnenlicht gibt Pflanzen die Energie zum Wachsen: Mittels Photosynthese werden Kohlenstoff und Wasser in Zucker und Sauerstoff umgewandelt. Der Hauptakteur dieses wichtigen biologischen Prozesses ist das Enzym Rubisco. Das Schlüsselenzym katalysiert den ersten Schritt der Kohlenhydratproduktion in Pflanzen, die Fixierung von Kohlendioxid. Dabei nutzen Pflanzen das CO2, um Biomasse aufzubauen und für ihr Wachstum die nötige Energie zu erzeugen. Allerdings ist das Schlüsselenzym sehr ineffizient und arbeitet nur langsam.

Big Data für Agrarforscher

Um langfristig die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren, muss die Landnutzung nachhaltig sein und die Landwirtschaft gleichzeitig einen maximalen Ertrag erwirtschaften. Deshalb gilt es, Zusammenhänge der Landschaftsprozesse und Auswirkungen von Landnutzungen noch besser zu verstehen. Bislang standen in der Agrarforschung dazu experimentelle Ansätze im Vordergrund, um Hypothesen zu überprüfen. Ganz neue Möglichkeiten bietet die Analyse von Big Data, also großen Mengen an Forschungsdaten, die bereits erhoben wurden.

Hobbygärtner für Soja-Anbau gesucht

Produkte aus Soja begeistern zunehmend auch jene, die ansonsten auf Fleisch schwören. Mit ihrem hohen Eiweißgehalt ist die aus Asien stammende Pflanze inzwischen nicht mehr nur für Vegetarier und Veganer eine Alternative zu tierischen Proteinen. Darüber hinaus hat sich die Pflanze bei Landwirten einen Namen als natürlicher Bodenverbesserer gemacht. Dennoch: Hierzulande ist Soja auf dem Acker eher selten zu finden und auch im heimischen Garten noch eine Ausnahme.

Bioöl aus Milchabfällen

Bei der Herstellung von Milchprodukten wie Quark, Frischkäse oder griechischem Jogurt entsteht eine säurehaltige Flüssigkeit, die bisher nur begrenzt nutzbar war: Sauermolke. In geringen Mengen wurde der Reststoff in Form von Molkepulver als Tierfutter verwendet, musste aber mithilfe von Chemikalien aus den Abwässern aufwendig gewonnen werden. Nun haben Forscher der Eberhard Karls Universität Tübingen einen Prozess entwickelt, mit dem sich Sauermolke ohne teuren Zusatz weiterverwenden lässt.

Resistenzgene der Sonnenblume im Visier

Die Sonnenblume ist neben Raps, Soja und Palme eine der wichtigsten Ölpflanzen weltweit. Das aus den Kernen gepresste Öl wird sowohl zur Herstellung von Lebensmitteln als auch für die Biodiesel-Produktion genutzt. Trotz ihres großen Potenzials ist die Sonnenblume hierzulande immer seltener auf den Äckern zu sehen. Der Grund: Die Pflanze ist äußerst anfällig für Krankheiten und Schädlinge. Der falsche Mehltau – ein hartnäckiger Pilz – verursacht dabei die Krankheit und hat in der Vergangenheit oft zu Ertragseinbußen geführt.

Katalysatoren für die grüne Chemie

Regina Palkovits ist eine Grenzgängerin. Seit Jahren bewegt sie sich zielstrebig entlang dem innovativen Grat zwischen Grundlagen- und anwendungsnaher Forschung. Die Natur nicht nur verstehen, sondern dieses Wissen auch für die Praxis nutzbar machen, dieser Gedanke hat die gebürtige Essenerin seit jeher gereizt und treibt sie bis heute an. Schülerpraktika im Forschungslabor von Coca-Cola oder beim Energieversorger RWE, dazu die vielen Gespräche mit ihrem Vater, einem Ingenieur, prägten ihren Wunsch, Chemieingenieurwesen zu studieren.