Chemie

„Cellulosekapseln sind ein direkter Ersatz für erdölbasierte Mikroperlen“

Mikroplastik ist ein globales Problem. Die winzigen und für das Auge nicht sichtbaren Teilchen sind mittlerweile überall zu finden - in Flüssen, im Meer, im Boden und sogar in der Arktis. Viele dieser fossilen Kunststoffpartikel gelangen über Kosmetika sowie Putz- und Reinigungsmittel in die Umwelt. Aber auch andere synthetische Polymere, die als Verdickungsmittel, Stabilisatoren, Filmbildner und Emulgatoren verwendet werden, gefährden die Ökosysteme.

Erster Laufschuh aus recycelten Industrieabgasen

Um die Klimaziele zu erreichen, muss die Industrie Emissionen wie Kohlendioxid einsparen. Das Treibhausgas als Rohstoffquelle zu nutzen, ist ein vielversprechender Weg. Denn der darin enthaltene Kohlenstoff kann etwa mithilfe biotechnologischer Verfahren zu neuen Produkten verarbeitet werden. Ein Industriekonsortium um den Schweizer Sportartikelhersteller On beweist nun, welches Potenzial kohlenstoffhaltige Industrieabgase haben und präsentiert mit Cloudprime den ersten Turnschuh, der aus solchen Kohlenstoffabfällen hergestellt wurde.

Mikrobenforschung für Klima und Umwelt

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.

Biobasiertes Lösungsmittel soll marktreif werden

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.

Epoxidharz aus Orangenschalen

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.

Globale Zielkonflikte der Bioenergie ausloten

Die Vereinten Nationen haben im Jahr 2015 mit der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung die UN-Nachhaltigkeitsziele beschlossen. Sie formuliert insgesamt 17 Leitziele und adressiert die wichtigsten ökologischen, ökonomischen und sozialen Herausforderungen. Viele dieser Sustainable Development Goals – kurz SDGs – sind für die Bioökonomie relevant.

Aus Molkenreststoff werden Biochemikalien

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.

Thomas Brück – Der Ölinnovator

Können Algen und Hefen unser Klima retten? Für Thomas Brück stellen die oleogenen Mikroorganismen eine wichtige Ölquelle der Zukunft dar – eine Alternative zu fossilen Rohstoffen und flächenintensiven Pflanzenölen. Als Leiter des Werner Siemens-Lehrstuhls für Synthetische Biotechnologie an der TU München erforscht er natürliche Kreisläufe und Organismen und macht sie mit biotechnologischen Verfahren für industrielle Prozesse fit. Seine Vision ist, durch innovative Technologien und klimaneutrale Produkte mehr Nachhaltigkeit in unser Wirtschaften zu bringen. Hierfür engagiert er sich als Forscher, Gründer und auch als Mitglied des Bioökonomierats.