Um Pflanzen vor Schadinsekten und krankmachenden Viren, Bakterien und Pilzen zu schützen, werden bisher hauptsächlich synthetische Pestizide eingesetzt. Doch diese können der Umwelt, der biologischen Vielfalt und auch der menschlichen Gesundheit schaden, denn viele dieser Wirkstoffe unterscheiden nicht zwischen Schädlingen und Nützlingen und verlieren aufgrund auftretender Resistenzen bei den Zielorganismen ihre Wirkung.
Chemie
Wertvolle Amide aus Holzabfällen
Lignin ist nach Zellulose das zweithäufigste Biopolymer auf der Erde. Es ist ein Hauptbestandteil von Bäumen und Gräsern und entsteht in großen Mengen als Abfallprodukt bei der Papier-, Zellstoff- und Bioethanolproduktion. Da der Aufschluss des komplexen Biopolymers schwierig ist, wird der Reststoff allerdings meist verbrannt. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Katalyse (LIKAT) zeigt nun, wie sich Lignin effizient verwerten lässt.
Hochwertige Materialien aus biogenen Reststoffen
Obsttrester, Rapsstroh und Kartoffelschalen kommen in der Regel ins Tierfutter. Für die Bioökonomie sind diese Reststoffe jedoch längst kostbare Rohstoffe, die sowohl stofflich als auch energetisch genutzt werden. Im Projekt BIOWIN wollen Nachwuchsforschende der TU Bergakademie Freiberg diese bislang in Sachsen unzureichend genutzten biogenen Reststoffe aus Land- und Forstwirtschaft stofflich aufwerten und in innovative, polymerbasierte Materialien verwandeln.
Wanderstock aus Naturfasern
Ob Surfbrett, Ski oder Wanderstock: Sportgeräte, die im Outdoor-Bereich genutzt werden, müssen nicht nur stabil und langlebig sein, sondern auch bei extremen Temperaturen funktionieren. Die Anforderungen an die Materialien sind dementsprechend hoch. Viele Sportgeräte bestehen daher aus Aluminium und Carbonfasern, deren Herstellung jedoch viel Energie benötigt und die nur schwer zu recyceln sind.
Pflanzenforschung im Highspeed-Tempo
Chloroplasten sind die „Licht-Kraftwerke“ der Pflanzenzelle und für die Photosynthese verantwortlich. Sie beherbergen zahlreiche Stoffwechselprozesse, die für biotechnologische Innovationen von großem Interesse sind. Der gezielte Einbau von Genen in diese Organellen gilt zwar als besonders sicher und präzise. Bislang fehlt es jedoch an skalierbaren Methoden, um genetische Bausteine effizient zu testen.
Biofabrikationszentrum für Novel Food und Biomedizin
Biofabrikation bezeichnet die kontrollierte Herstellung biologischer Strukturen, Gewebe und Materialien mithilfe kombinierter Verfahren aus Biotechnologie, Ingenieur- und Materialwissenschaften. Durch den Einsatz zellbasierter Systeme, biomimetischer Materialien und digital gesteuerter Fertigungstechnologien ist es möglich, biologische Systeme gezielt zu entwickeln, funktional zu gestalten und skalierbar herzustellen.