Weg von fossilen Rohstoffen, hin zu biobasierten Alternativen: Dieses Credo ist in Forschung und Industrie in Folge der Klimakrise inzwischen selbstverständlich geworden. Von Biokraftstoffen über Biokunststoffe bis zu biobasierten Feinchemikalien mehren sich die Alternativen – zumindest theoretisch. Denn nicht immer sind die technisch machbaren Prozesse am Ende auch wirtschaftlich profitabel. Häufige Ursachen dafür sind zu geringe Produktausbeuten oder zu aufwendige Aufreinigungsschritte.
Prozess-, Verfahrenstechnik
Geschäumte Folien auf Stärkebasis
Geschäumte Kunststoffe spielen eine große Rolle als Folien für Verpackungen. Sie bestehen meist aus Polystyrol, Polyethylen oder Polyurethan – und basieren damit letztlich auf Erdöl. Schon der Entstehungsprozess ist damit nicht nachhaltig, und am Lebensende der geschäumten Kunststoffe sieht es oft nicht besser aus: Nach einmaliger Verwendung werden sie in der Regel entsorgt. Doch selbst wenn man sie dabei korrekt der Wertstoffsammlung zuführt, werden geschäumte Materialien heute in den seltensten Fällen recycelt.
Mitchell Duffy - Der Proteindesigner

In der digitalen Biologie steht uns eine neue Ära bevor. Davon zeugen Unternehmen wie Cambrium, die KI-gestützt Strukturproteine herstellen. Unglaublich: Der Bauplan für diese Proteine wird allein am Rechner entworfen. Künstliche Intelligenz macht’s möglich. Mitchell Duffy, CEO von Cambrium, möchte so neue, effektivere Materialien herstellen, die auch besser für die Umwelt sind. Sein erstes Produkt: ein Kollagen für Cremes, das auf Basis menschlicher DNA-Sequenzen entstanden ist.
Raps nach dem Prinzip der Bioraffinerie verwerten
Raps kann mehr: Davon waren die Beteiligten am Forschungsprojekt EthaNa von Anfang an überzeugt. Jetzt haben sie einen Prozess vorgestellt, der die Rapssaat nach dem Prinzip einer Bioraffinerie möglichst vollständig und schonend nutzt. Dabei entsteht neben dem hochwertigen Öl auch ein proteinreiches Konzentrat in hoher Qualität. Außerdem gewinnen die Forschenden sekundäre Pflanzenstoffe und die Rapsschalen als weitere Produkte.
Neuer Faserverbundwerkstoff aus Biopolymeren
Faserverbundwerkstoffe, die aus biobasierten Rohstoffen bestehen, sind in der Industrie zunehmend gefragt. Sie sollen Werkstoffe ersetzen, die bislang auf Glas- oder Carbonfasern oder auch auf Basalt- oder Aramidfasern basieren. Das Ziel dabei sind nachhaltigere Produkte, denn die bisherigen Optionen sind sowohl in Herstellung als auch Recycling sehr energieintensiv. Gleichzeitig soll die Nachhaltigkeit nicht auf Kosten von Verarbeitbarkeit oder Materialeigenschaften gehen.
BioSchutz – Sicher durch den Regen

Funktionskleidung schützt vor Kälte, Wind und Regen. Hierfür verantwortlich ist häufig eine umweltschädliche Schicht aus per- oder polyflourierten Chemikalien (PFC). Dass Imprägnieren auch nachhaltig geht, beweist Dr. Felix Jakob vom DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien. Türchen auf!
Biologisch abbaubare Muskeln für Roboter
Wer an einen Roboter denkt, hat im ersten Moment vielleicht eine Maschine aus Metall vor Augen. Doch selbst wer an moderne Roboter im Kunststoffgehäuse oder sogar mit einer Verkleidung aus künstlicher Haut denkt, assoziiert mit der Maschine vermutlich keine Muskeln. Das könnte jedoch ein Fehler sein: Ein internationales Forschungsteam hat künstliche Muskeln entwickelt, die Robotern Bewegungen ermöglichen sollen. Der besondere Clou: Die Muskeln sind biobasiert und biologisch abbaubar.
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Das kann Bioökonomie!

Für eine nachhaltige Zukunft müssen wir umdenken und unsere Ökonomie transformieren, unsere Wertschöpfung verändern. Wie wäre eine Wirtschaft, die die Ressourcen unserer Erde schont? Die die Natur zum Vorbild nimmt und mit cleveren Lösungen einen nachhaltigen Wandel ermöglicht? Das kann Bioökonomie! Forscherinnen und Forscher erschließen neues Wissen und arbeiten an innovativen Technologien für ein nachhaltiges Wirtschaften. Die beeindruckende Vielfalt der Ansätze zeigt dieser Film.