Spinnenseide ist ein Naturstoff mit herausragenden Eigenschaften. Spinnenseide-Fäden sind hauchdünn aber extrem elastisch und zugleich so zugfest wie Stahl. Die Biotechnologie-Firma AMSilk GmbH aus Martinsried stellt das Material im Bioreaktor her: dafür wurden Bakterien zu winzigen Fabriken für das Spinnenseideprotein umfunktioniert. Mithilfe der Mikrobe Escherichia coli kann der begehrte Eiweißstoff in großen Mengen hergestellt werden.

Der Weg in eine Bioökonomie, also eine biobasierte Wirtschafts- und Lebensweise, wird nicht allein von innovativen Technologien bestimmt. Es gehen damit zahlreiche Änderungsprozesse auf gesellschaftlicher, politischer und wirtschaftlicher Ebene einher, die verstanden und gestaltet werden müssen.

Neue Konzepte zum Anbau von Nahrungsmitteln sind gefragt, um die Ernährung auch in Zukunft zu sichern. Unter dem Begriff „Urban Farming“ haben sich hier Methoden wie „Aquaponik“ als vielversprechende Alternative herausgestellt. Die Kombination von Fischen und Pflanzen, die in einem Kreislaufsystem sich gegenseitig nutzen, um beispielsweise Tomaten und Salat anzubauen, spart nicht nur Ackerflächen, sondern vor allem Düngemittel und Wasser. Das Prinzip: Was die Fische ausscheiden, wird durch Bakterien zu Pflanzendünger aufbereitet.

Kranke Pflanzen sind schwer zu heilen. Das Zusammenspiel von krankheitserregenden Bakterien und Pflanzen ist ein Thema, mit dem sich die Hallenser Arbeitsgruppe um die Pflanzengenetikerin Ulla Bonas seit Langem beschäftigt. Dabei konzentrieren sich die Wissenschaftler auf Xanthomonas-Bakterien, die vor allem Tomaten- und Paprikapflanzen befallen. Frühere Untersuchungen ergaben, dass diese Bakterien viele schädliche Proteine, sogenannte Effektoren, mithilfe einer molekularen Spritze in Pflanzenzellen einschleusen.

Tabak wird im Allgemeinen für eine Vielzahl von Krankheiten wie Krebs oder Herz-Kreislauf-Beschwerden verantwortlich gemacht. Über Jahrtausende wurden Tabakpflanzen jedoch als Heilmittel genutzt. Diese in Tabakblättern schlummernden gesunden Inhaltstoffe stehen jetzt wieder im Fokus der Forschung.

Ohne Meeresalgen wäre die Kohlendioxidbelastung in der Atmosphäre wesentlich höher. Denn sie binden das CO₂ und verfrachten es buchstäblich in die Tiefe, wo es als abgestorbene Algenmasse lagert. Neben ihrer Bedeutung als Klimaschützer sind die marinen Algen aber auch für das Ökosystem Meer eine wichtige Nahrungs- und Energiequelle: beim Speichern von Kohlenstoff produzieren sie große Mengen an Kohlenhydraten. Dieser Algenzucker wird dann mithilfe von Bakterien abgebaut.

Die stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse wie Holz oder Stroh noch nachhaltiger und effektiver zu machen, ist das Ziel des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) in Leipzig.