Molekularen Stickstoff direkt verketten

Es ist eine Entdeckung, die eine Menge Energie und Zeit sparen könnte und eine kleine Revolution der chemischen Industrie bedeutet: Forschern der Universitäten Würzburg und Frankfurt am Main ist es erstmals gelungen, Distickstoffmoleküle (N2), die 78% der Atmosphäre bilden, unter relativ milden Reaktionsbedingungen direkt zu verketten. Damit vermeiden sie den Zwischenschritt des energieintensiven Haber-Bosch-Verfahrens, der bislang als unumgänglich galt.

Ein Werkzeugkasten für Biokatalysen

Mildere Reaktionsbedingungen, günstige Substrate und weniger unerwünschte Nebenprodukte: Es gibt viele Gründe, weshalb die chemische Industrie zunehmend traditionelle chemische Synthesewege durch biotechnologische Produktionsverfahren ersetzen will, bei denen Enzyme als Katalysatoren fungieren. Möglich wird das, weil eine Vielzahl der chemischen Verbindungen, die industriell benötigt werden, auch natürlicherweise in lebenden Zellen vorkommen. Doch welches Enzym ist für die jeweilige Anwendung das richtige?

Mikrobe lebt von Stickstoffmonoxid

„Anammox, ein auf der ganzen Welt und für unser Klima sehr wichtiger mikrobieller Prozess, funktioniert anders, als wir vermutet haben.“ Mit diesen Worten bringt Boran Kartal vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen eine überraschende Entdeckung der Mikrobiologen auf den Punkt: Gemeinsam mit Kollegen haben die Bremer erstmals ein anaerobes Ammonium oxidierendes (Anammox) Bakterium entdeckt, das Stickstoffmonoxid (NO) direkt für sein Wachstum verwendet.

Digitaler Assistent für Holzfäller

Holz dient den Menschen seit Zehntausenden von Jahren als Rohstoff. Im Zuge des Klimawandels hat seine Bedeutung noch einmal zugenommen: als Energiequelle und als Rohstoff für die chemische Industrie. Vor allem die Lignocellulose im Holz wird geschätzt. Entsprechend ist die Forstwirtschaft bemüht, effizienter zu arbeiten. Ein Werkzeug dafür sind die sogenannten Holzvollernter, baggerähnliche Fahrzeuge, mit denen Holzfäller schnell Bäume fällen, von Seitenästen befreien, den Stamm zuschneiden und ablegen können.

Lupine und Mais im Doppelpack

Längst sind Hülsenfrüchte wie Soja, Bohnen oder Lupine nicht nur eine proteinreiche Nahrungsquelle. Ihre Fähigkeit, mithilfe von Bakterien über die Wurzeln Stickstoff aus der Luft zu binden, macht sie auch zu natürlichen Düngegehilfen und Bodenverbesserern. Trotz ihrer Talente sind Leguminosen mit gerade 2% auf Europas Feldern eher eine Seltenheit. Das könnte sich ändern. Forscher des Julius-Kühn-Instituts wollen gemeinsam mit Partnern in den kommenden Jahren die Vorteile der Lupine nutzen, um den Anbau von Energiepflanzen effizienter zu gestalten.

TUM | Senckenberg (2019): Verringerte Artenvielfalt

Das sind die Ergebnisse der Untersuchungen eines Forschungsteams der Technischen Universität München (TUM) und der Senckenberg Naturforschungsgesellschaft.

Die Forscher wollten wissen, wie sich die die Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung konkret auf die Tagfalter-Fauna auswirkt. Zu diesem Zweck wurde auf 21 Wiesenflächen östlich von München das Vorkommen von Tagfalterarten erfasst. 17 dieser Areale liegen inmitten von landwirtschaftlich genutzten Flächen, vier in naturnah bewirtschafteten Naturschutzgebieten.

Pflanzen wie Sportler trainieren

Viele Pflanzen gehen gewöhnlich ein, wenn sie zu wenig Wasser bekommen. Friederike Kögler hat einen Weg gefunden, das zu verhindern. Sie fand heraus, dass sich Gewächse wie Sportler trainieren lassen. In ihren Versuchen brachte sie Maispflanzen mittels gezieltem Wasserstress dazu, mit wenig Wasser auszukommen und trotzdem zu wachsen. Im September vergangenen Jahres wurde die Doktorandin für diese Erkenntnis mit dem Ernst-Knapp-Zukunftspreis ausgezeichnet.