Chemie

Nützlich und zerstörerisch zugleich – so ließe sich der Effekt von Plasmen auf Biokatalysen beschreiben. Ein Plasma ist ein energiereiches Gas. Es kann wichtige Verbindungen zu einer Reaktion beisteuern, etwa Wasserstoffperoxid. Doch Enzyme werden durch den Kontakt mit Plasmen schnell inaktiviert. Forschende der Ruhr-Universität Bochum haben deshalb einen Prozess erdacht, der Enzyme während eine Biokatalyse mit Plasmen vor deren schädigenden Einflüssen schützt.

Ob im eigenen Schrank, im Bekleidungsgeschäft oder Hotel: Kleiderbügel sind aus dem Alltag kaum wegzudenken. Ein Forschungsteam der Technischen Universität Dresden will nun mehr Nachhaltigkeit in den Bereich bringen. Im Rahmen des Vorhabens „CellFormDesign“ wollen die Forschenden gemeinsam mit dem Kleiderbügelhersteller MAWA GmbH materialspezifische Technologien entwickeln, um kreislauffähige Kleiderbügel aus Naturfasern herzustellen. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft unterstützt.

Sei es beim Färben und Imprägnieren von Kleidung oder bei der Faserherstellung: Noch immer werden in der Textilindustrie fossile Rohstoffe und Chemikalien eingesetzt, die Mensch und Umwelt gleichermaßen belasten. Mit Blick auf Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz drängen jedoch nachhaltige Lösungen auf den Markt. Produkte aus recycelten Polyesterfasern, Reststoffen aus der Lebensmittelindustrie, Hightech-Fasern aus biotechnologisch hergestellter Spinnenseide oder Farbstoffe aus Algen sind nur einige innovative Beispiele.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) stellt der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) über die kommenden fünf Jahre 8,6 Mio. Euro zur Verfügung. Mit dem Geld soll das Graduiertenkolleg WERA (Wertstoff Abwasser) entstehen. Darin werden Nachwuchsforschende vor allem Wege entwickeln, um den Phosphorgehalt in kommunalem Abwasser vom Zulauf bis zum Ablauf um den Faktor 100 zu senken.

Ob Grünschnitt, Kaffeesatz oder Ernterückstände: Reststoffe aus der Landwirtschaft und der Lebensmittelproduktion dienen zunehmend als Rohstoffquelle für neue biobasierte und nachhaltige Produkte und können so zu einer kreislauforientierten Bioökonomie beitragen. Forschende aus Hannover zeigen nun, dass sich auch Spargelschalen für die Herstellung von Biokunststoffen eignen.  

Ob Bakterien, Pilze oder Mikroalgen: Mikroorganismen sind allgegenwärtig und von entscheidender Bedeutung für Klima, Umwelt und Gesundheit. Sie sind aber auch die Produktionsorganismen in der industriellen Biotechnologie und damit wichtige Kandidaten auf dem Weg zu einer nachhaltigen Bioökonomie. Durch die gezielte Beeinflussung von Mikroben können bioökonomische Prozesse optimiert, ihre Produktivität gesteigert und der Ressourceneinsatz reduziert werden. Am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V.

Ob groß oder klein, eckig oder rund: Batterien und Akkus sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Doch in den begehrten Energiespeichern stecken Wertstoffe wie Blei, Zink, Quecksilber, Lithium oder Nickel, die teuer importiert werden müssen und deren Abbau Mensch und Umwelt belasten kann. Forschende der Universität Münster wollen deshalb eine Batterie aus nachwachsenden Rohstoffen entwickeln. Das Projekt BIOSTORE wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen mit rund 2,7 Mio. Euro gefördert.

Für die Herstellung biobasierter Produkte werden bisher vor allem zucker- und stärkebasierte Rohstoffe verwendet, die als Reststoffe in der Landwirtschaft oder Lebensmittelproduktion anfallen. Die Nutzung dieser pflanzlichen Rohstoffquellen ist jedoch mit hohen Umweltkosten in Bezug auf Landnutzung, Energie- und Ressourcenverbrauch verbunden.

Bakterien und Pilze sind für den Chemiekonzern BASF schon lange wichtige Werkzeuge, um die chemische Industrie nachhaltiger zu machen. Mit ihrer Hilfe können nachwachsende Rohstoffe wie Glukose durch Fermentation in biobasierte und umweltfreundliche Produkte umgewandelt werden. Die neue Fermentationsanlage am BASF-Standort in Ludwigshafen ist für das börsennotierte Unternehmen daher ein weiterer Schritt beim geplanten Umbau der Produktionsprozesse in Richtung Nachhaltigkeit.

Für zahlreiche Arten von Lebewesen wird die Klimakrise zu Umweltbedingungen führen, die sie nicht überleben können. Anders könnte es Mikroalgen ergehen, wie jetzt eine Studie des GEOMAR Helmholtz Zentrums für Ozeanforschung Kiel, der Universität Würzburg und der Universität von East Anglia (UEA) ergeben hat. Demnach können die Einzeller sich mithilfe einer lichtgetriebenen Protonenpumpe an Nährstoffmangel anpassen, wie er in sich erwärmenden Meeren zu erwarten ist.