Chemie

Ob beim Basteln daheim oder im Automobil- und Möbelbau: Klebstoffe sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. Die universellen Leichtgewichte verbinden unterschiedlichste Materialien, dichten sie ab und schützen so vor Feuchtigkeit, ohne zu rosten – wie das bei Schraubverbindung der Fall sein kann. So breit das Einsatzfeld für Klebstoffe ist, so groß ist auch die Nachfrage nach einer nachhaltigen und biobasierten Alternative.

Pflanzenkrankheiten und Schadinsekten sorgen jedes Jahr für große Ernteverluste. Um Ausfälle zu minimieren, setzt die konventionelle Landwirtschaft auf Pestizide. Das Problem: meist handelt es sich um Chemikalien, die nicht ohne Nebenwirkungen bleiben und auch Nicht-Zielorganismen treffen. Auf der Suche nach einer biologischen Alternative haben Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) nun einen speziellen RNA-basierten Wirkstoff entwickelt, der Viren mit den eigenen Waffen bekämpft und Pflanzen so vor den Erregern schützt.

Viele Baustoffe – ob Beton oder Dämmstoffe – bestehen aus erdölbasierten Rohstoffen und werden energieintensiv hergestellt. Vor allem bei der Herstellung des Bindemittels Zement entstehen große Mengen des klimaschädlichen Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂). Im Projekt ReMatBuilt entwickelten Forschende des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, gemeinsam mit Partnern aus China nachhaltige Betonbaustoffe und leistungsfähige Bauteile auf Basis von Bau- und Abbruchabfällen sowie landwirtschaftlichen Reststoffen.

Obwohl das Recycling von Kunststoffen seit Jahren etabliert ist, wird in Deutschland immer noch mehr als die Hälfte aller Kunststoffabfälle verbrannt. Das Problem: Kunststoffe sind meist Verbundstoffe aus verschiedenen Materialien, die sich nur schwer trennen lassen. Nur sortenreine Materialien sind bisher recycelbar und wirtschaftlich. Um Ressourcen und Umwelt zu schonen und Stoffkreisläufe zu schließen, wird daher intensiv an neuen, nachhaltigen und recyclingfähigen Kunststoffen geforscht.

Stoßstangen an Autos bestehen häufig aus Isocyanat-Schaumstoffen, um die Verletzungsgefahr für Fußgänger, Radfahrer und Tiere bei einem Aufprall zu verringern. Isocyanate sind jedoch giftige Stoffe, deren Ausgasungen Augen und Schleimhäute reizen können. In dem Verbundprojekt „Ligninschaum“ wollen Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, gemeinsam mit dem Automobilhersteller Volkswagen AG und weiteren Industriepartnern nun biobasierte Hartschäume für die Herstellung von Pkw-Stoßstangen entwickeln.

Mikroalgen gelten als Hoffnungsträger der Bioökonomie. Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser genügen den Winzlingen, um in kurzer Zeit enorme Mengen an Biomasse zu produzieren, die sowohl stofflich als auch energetisch genutzt werden kann. Dabei binden Mikroalgen nicht nur große Mengen Kohlendioxid. Da sie auch Schadstoffe aufnehmen können, haben sich Mikroalgen als Abwasserreiniger bewährt. Genau dieses Potenzial machen sich Forschende im Projekt „ERA3 II - Effiziente Ressourcenverwertung in Abwässern der Abfallwirtschaft durch Algenkulturen“ zunutze.

Dank eines Methoden-Mixes ist es einem Team der Technischen Universität Braunschweig erstmals gelungen, einzelne Aminosäuren in einem Peptid durch eine mikroskopische Analyse der Moleküloberfläche zu identifizieren. Damit kann jetzt einer der Grundbausteine des Lebens auf den Nanometer genau untersucht werden.

Die Nutzung von Nahrungspflanzen wie Mais oder Weizen zur Herstellung von Biosprit ist seit Langem umstritten. Reststoffe aus der Landwirtschaft oder Lebensmittelproduktion stellen hingegen keinerlei Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion dar und sind in großen Mengen verfügbar. So auch Altbackwaren. Brot, Brötchen und Co. gehören zu den Lebensmitteln, die am häufigsten weggeworfen werden. Etwa 600.000 Tonnen fallen hier jährlich als Retouren und Reste an. Das Potenzial von Altbackwaren soll nun zur Herstellung von Bioethanol genutzt werden.

Pipettenspitzen, Reaktionsgefäße, Petrischalen – in vielen Forschungslaboren geht es nicht mehr ohne Einwegplastik. Eine Schätzung geht von rund 5,5 Millionen Tonnen Kunststoff aus, die jährlich in den Life-Science-Laboren weltweit anfallen. Material, das nicht recycelt werden kann und deshalb verbrannt wird. Das Start-up Elephant Green Biotech bietet nun 96-Well-Mikrotiterplatten aus Biokunststoff an, die die erdölbasierten Produkte ersetzen und dadurch Emissionen einsparen sollen.