Unsere Körper, Fensterscheiben oder Plastikflaschen – sie alle bestehen aus verschiedenen Molekülen. Der große Unterschied: während die Moleküle in unseren oder anderen lebenden Zellen in ständigem Austausch mit ihrer Umwelt stehen, befinden sie sich in künstlich produzierten Gegenständen in einem starren Zustand. Dies beeinträchtigt und erschwert allerdings den Abbau dieser Materialen.

Mit fast 40 Prozent Eiweißgehalt ist die Lupine nicht nur eine hochkarätige Proteinquelle. Darüber hinaus wird die Hülsenfrucht als Stickstoffsammler für die natürliche Düngung der Böden geschätzt. Die an den Wurzeln sitzenden Knöllchenbakterien binden aber nicht nur Stickstoff, sondern ziehen selbst aus schwierigen und tiefen Böden Wasser. Wie die Lupine das macht, konnten Forscher der Universität Potsdam nun erstmals anhand von 3D-Aufnahmen nahezu in Echtzeit beobachten.

Nutzpflanzen wie Raps und Mais sind hierzulande schon heute eine Alternative zu fossilen Rohstoffen. Nicht nur Lebens- und Verpackungsmittelhersteller auch Chemie- und Automobilindustrie sowie Energieversorger setzen zunehmend auf Biomasse aus nachwachsenden Rohstoffen. Die sogenannte „Tank-Teller“- Debatte hat indes den Blick weltweit für Abfall- und Reststoffe geschärft. Das Potenzial dieser Biomasse besser zu nutzen ist längst ein globales Forschungsziel, um Ernährungssicherheit trotz Klimawandel und wachsender Weltbevölkerung auch zukünftig garantieren zu können.

Reis ist eine der wichtigsten Nutzpflanzen weltweit und vor allem Grundnahrungsmittel in vielen Entwicklungsländern. Das Problem: Aufgrund der vielen Kohlenhydrate ist Reis zwar sättigend. Die Reiskörner enthalten aber keine Vitamine. Ein Vorläufer des lebenswichtigen Vitamins A, das Beta-Carotin, befindet sich allerdings in den Blättern der Kulturpflanze. Der Freiburger Pflanzenforscher Peter Beyer und Ingo Potrykus haben daher vor vielen Jahren bereits den "Goldenen Reis" entwickelt.

Forscher arbeiten seit Jahren daran, Wasserstoff als Energieträger der Zukunft zu etablieren, um so eine Alternative zu Kohle oder Erdgas zu schaffen. Ein vielversprechendes Werkzeug zur Herstellung des Energiespeichers sind Enzyme. Die Supertalente der Bioindustrie können chemische Reaktionen entsprechend beeinflussen. „Um Wasserstoff in industriellem Maßstab mithilfe von Enzymen zu erzeugen, müssen wir deren Funktionsweise genau verstehen“, betont Thomas Happe von der Ruhr-Universität Bochum.

Hülsenfrüchte wie Erbsen und Bohnen fristen in Deutschland noch immer ein Nischendasein auf den Äckern. Sie werden jedoch als Eiweißquelle und Stickstoffsammler bei Landwirten immer beliebter. Die aktuellen Daten zur Bodennutzung des Statistischen Bundesamtes belegen: Die Anbaufläche für Leguminosen ist in den vergangenen Jahren gewachsen. Spitzenreiter bei den Hülsenfrüchten sind demnach Erbsen. Hier hat sich das Areal von 38.000 Hektar in 2013 auf 87.000 Hektar in 2016 mehr als verdoppelt.