Chemie

Biotechnologische Verfahren können eine Schlüsselrolle in der Verwertung lokaler Abfall- und Reststoffströme spielen und damit helfen, die industrielle Produktion in Richtung Kreislaufwirtschaft umzustellen. Trotz enormer wissenschaftlicher und technologischer Fortschritte in den vergangenen Jahren stellt die Skalierung dieser neuen biotechnologischen Verfahren und ihre Integration in bestehende oder neue Produktionsprozesse jedoch häufig eine Herausforderung dar. Vor allem die hohen Prozesskosten setzen solchen Innovationen noch Grenzen.

Teigwaren wie Brot gehören für viele Menschen wie selbstverständlich bei Mahlzeiten dazu. Bei 250 Millionen Menschen weltweit verursacht solche Kost jedoch gravierende Gesundheitsprobleme. Der Grund: sie leiden unter Zöliakie – einer Unverträglichkeit des in vielen Getreidearten vorkommenden Klebereiweißes Gluten. Zwar gibt es bereits glutenfreie Produkte auf dem Markt. Doch den Backwaren fehlt es dabei vor allem an Fluffigkeit.

Vor dem Hintergrund einer wachsenden Weltbevölkerung und knapper werdender Ressourcen infolge des Klimawandels gewinnen alternative Proteinquellen zunehmend an Bedeutung. Die Bandbreite ist groß: Leguminosen, Algen, Pilze und Insekten sowie Proteine, die durch zellbasierte oder fermentative Verfahren gewonnen werden, eignen sich als Rohstoffquelle für eine gesunde, umweltbewusste und nachhaltige Ernährung. Der Weg zur Herstellung von Milch- und Fleischersatzprodukten auf Basis alternativer Proteine ist für Unternehmen jedoch oft mit Hürden verbunden.

Biokunststoffe, die biologisch abbaubar sind, gelten als besonders nachhaltig. Wichtige Akteure auf dem Weg zu biologisch abbaubaren Kunststoffen sind daher Bakterien, die Abfallstoffe verstoffwechseln und Biopolymere wie Polyhydroxybuttersäure (PHB) oder Polyhydroxyalkanoat (PHA) herstellen können. Bioverfahrenstechniker der TU Berlin haben jetzt einen wichtigen Meilenstein in der bakteriellen Produktion des Biokunststoffs PHA erreicht.

Bioethanol ist nicht nur ein hochwertiger und nachhaltiger Kraftstoff, der seit vielen Jahren fünf bis zehn Prozent des Kraftstoffs E10 ausmacht. Auch als Ausgangsstoff zur Herstellung biobasierter Chemikalien ist das aus Biomasse hergestellte Molekül bestens geeignet. Mit dem neuen Geschäftsbereich „Biobased Chemicals“ will CropEnergies daher gezielt neue Märkte abseits des Mobilitätssektors erschließen.

Die Biotechnologiebranche kann auch weiterhin von den positiven Effekten der Corona-Pandemie profitieren. Nach zwei Rekordjahren in Folge ging der Umsatz im Jahr 2022 im Vergleich zum Vorjahr zwar um rund 3 % auf 25 Mrd. Euro zurück. Dennoch ist das Niveau anhaltend hoch, wie die neuesten Branchenzahlen vom Biotechnologie-Branchenverband BIO Deutschland und der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft EY zeigen. An der jährlichen Umfrage nahmen 727 private Biotech-Unternehmen und 23 deutsche börsennotierte Unternehmen teil.

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.

Erst kürzlich konnte traceless das von ihnen entwickelte Biomaterial in Form eines kleinen Sockenhalters als Pilotprodukt auf den Markt bringen.