Chemie

Ob Bakterien, Pilze, Archaeen oder Mikroalgen: Mikroorganismen sind allgegenwärtig und für Klima, Umwelt und Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Sie sind aber auch die Produktionsorganismen in der industriellen Biotechnologie und damit die „kleinen Helden“ der Bioökonomie. Trotz ihrer Bedeutung ist das Potenzial der Mikroben längst noch nicht ausgeschöpft. Ein neu gegründetes Zentrum in Marburg stellt nun die Mikrobenforschung in den Fokus: Am 16. September 2022 wurde das „Zukunftszentrum Mikrokosmos Erde“ auf dem Campus Lahnberge feierlich eröffnet.

Der Deutsche Gründerpreis zählt zu den begehrtesten Wirtschaftspreisen in Deutschland. Mit der Trophäe werden seit 1997 unternehmerische Leistungen und Geschäftsideen gefördert, die sich im besonderen Maße den Herausforderungen der Zukunft stellen und ganze Branchen nachhaltig verändern können. Plastikmüll in der Umwelt ist eines der globalen Probleme.

Lösungsmittel sind aus der Chemie nicht wegzudenken, doch ihre Entsorgung ist oft problematisch, weil viele der Stoffe umweltschädlich sind. Biobasierte Lösungsmittel wären eine gute Alternative, doch nur ein kleiner Teil der jährlich produzierten 20 Millionen Tonnen entsteht auf diese Weise. Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben mit Dimethylfuran ein Lösungsmittel gefunden, das sie biobasiert herstellen können. In einem neuen Forschungsprojekt soll es nun industrietauglich weiterentwickelt werden.

Biobasiert – aber nicht ganz. Das liest man immer wieder, wenn man sich mit nachhaltigen Baustoffen wie beispielsweise Biofaserverbundwerkstoffen beschäftigt. Zwar gibt es Naturfasern mit hervorragenden ökologischen und technischen Eigenschaften, doch um daraus den gewünschten Werkstoff herzustellen, wird auch Harz benötigt. Und da fällt die Wahl bislang häufig auf erdölbasierte Produkte, weil geeignete nachhaltige Alternativen begrenzt sind.

Die Milchindustrie hat durch die intensive Viehhaltung einen erheblichen Anteil an Umweltschäden und Treibhausgasemissionen. Um so wichtiger ist es, die Milch möglichst vollständig und abfallfrei zu verwerten. Darin ist die Branche schon recht gut: Selbst die Molke, von der allein in Deutschland jährlich 12,6 Mio. Tonnen anfallen, wird zu großen Teilen weiterverarbeitet. Jetzt haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) und der TU Dresden ein Verfahren entwickelt, um die Reststoffnutzung noch weiter auszudehnen.

Ob Farbstoffe, Omega-3-Fettsäuren oder Proteine: Mikroalgen können viele Wertstoffe produzieren und sind daher ein Hoffnungsträger für die Bioökonomie. Nicht nur die Hersteller von Lebens- und Futtermitteln oder Kosmetika setzen auf sie. Auch für die Herstellung von Biosprit und neuen Kunststoffen gewinnen Mikroalgen zunehmend an Bedeutung. Doch auch für die Landwirtschaft könnte die Zucht dieser Wasserpflanzen neue Geschäftsfelder eröffnen.

Fossile Rohstoffe müssen dringend durch erneuerbare Alternativen ersetzt werden, um die Klimaschutzziele zu erreichen und die Wirtschaft krisenfest und wettbewerbsfähig aufzustellen. Das gilt auch für die chemische Industrie, deren Produkte auf dem Element Kohlenstoff basieren, das bislang überwiegend aus Erdöl oder Erdgas stammt. Um Arzneimittel, Kunststoffe oder Chemikalien in Zukunft klimaneutral aus erneuerbarem Kohlenstoff herstellen zu können, braucht es neue Lösungen.