Chemie

Der Countdown läuft: Am 9. Juli werden die Gewinner der REGIOSTARS Awards von der Europäischen Kommission bekannt gegeben. Der Preis wird alljährlich im Rahmen eines Wettbewerbes an innovative regionale Förderprojekte der EU vergeben. Zu den diesjährigen Nominierten gehört auch das INTERREG V A-Vorhaben „Bioökonomie - Grüne Chemie“ der Ems-Dollart-Region (EDR).

Seit Millionen von Jahren gewinnen Pflanzen Energie aus der Photosynthese. Dieser komplexe biochemische Prozess wird von zwei großen Proteinen gesteuert: den Photosystemen (PS) I und II. Diese natürlichen Photosynthese-Proteinkomplexe sind auch das Herzstück in Biosolarzellen. Sie ermöglichen die Umwandlung der Energie des Sonnenlichts in chemisch gebundene Energie. Eine besondere Rolle spielt dabei das PSII, das Wasser als Elektronenquelle für die Stromerzeugung nutzen kann. Der Grünanteil des Sonnenlichts war bisher aber nicht nutzbar.

Der Kohleausstieg ist beschlossen. 2038 sollen Förderung und Nutzung des fossilen Rohstoffs bundesweit ein Ende haben. So hat es die Bundesregierung Anfang Juli im Kohleausstiegsgesetz festgeschrieben. Regionen wie Sachsen-Anhalt und Brandenburg stehen nun vor der Herausforderung, einen Strukturwandel hinzulegen. In Mitteldeutschland soll die Bioökonomie als vielversprechender Wirtschaftszweig den dringend notwendigen Innovationenschub garantieren.

Sandelholzöl wird gewöhnlich aus dem Holz und den Wurzeln des weißen Sandelholzbaumes gewonnen. Er wächst vor allem in tropischen Regionen wie Indien und benötigt 30 Jahre bis zur vollen Reife. Doch das Gewächs ist durch massiven Raubbau bedroht und steht bereits auf der Roten Liste der Weltnaturschutzunion. Mit Santalol bringen BASF und Isobionics nun eine Alternative zum Sandelholzöl auf den Markt.

Enzyme sind in lebenden Zellen das, was Katalysatoren in der synthetischen Chemie sind: Sie machen die jeweilige Reaktion thermodynamisch erst möglich oder beschleunigen sie auf eine relevante Geschwindigkeit. Im Gegensatz zur klassischen Chemie benötigen Enzyme jedoch so gut wie nie teure Edelmetalle zur Katalyse, sondern besitzen in ihrem reaktiven Zentrum gut verfügbare Nichtedelmetalle. Das macht Enzyme für viele industrielle Anwendungen interessant. Einen Haken hat die Sache jedoch: Viele Enzyme reagieren empfindlich auf Sauerstoff.

Die Artenvielfalt der Natur beherbergt einen schier unermesslichen Schatz an biologisch aktiven Substanzen, die dem Menschen von Nutzen sein können. Ein bekanntes Beispiel ist das aus dem Schimmelpilz Penicillium chrysogenum gewonnene Antibiotikum Penicillin. Weniger bekannt ist das Antibiotikum Erogorgiaene. Es wird in geringer Menge von der Hornkoralle Antillogorgia elisabethae produziert. Einem Team der TU München ist es nun mit internationalen Partnern gelungen, diesen Wirkstoff in Bakterien herzustellen.

Den Kohlendioxid-Ausstoß zu drosseln ist eines der zentralen Ziele, die auch die Bundesregierung mit ihrer Klimapolitik verfolgt, denn das Treibhausgas ist wesentlich für die Erderwärmung verantwortlich. Ein vielversprechender Ansatz, um CO₂-Emissionen zu reduzieren, ist die Nutzung von Kohlendioxid als Rohstoffquelle. Das Klimagas für die Herstellung von Chemikalien zu verwenden, stand auch im Fokus des EU-Projektes CELBICON, an dem Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB maßgeblich beteiligt waren.

Ohne Tenside wäre die Welt um einiges schmutziger: Die oberflächenaktiven Moleküle bilden die Grundlage für Spülmittel, Waschmittel, Haushaltsreiniger und Körperpflegeprodukte. Ihre einfachste Form, die Seife, stellen Menschen schon seit Jahrtausenden her. Lange dominierten den Markt synthetische Tenside, die jedoch meist wenig hautfreundlich sind, auf Erdöl basieren und nicht biologisch abgebaut werden können. Letzteres konnten Forscher zwar in neueren Produkten lösen, doch die Zukunft, da sind sich Experten einig, gehört den sogenannten Biotensiden.

Ob T-Shirt, Hose oder Kleid: Textilien werden immer schneller entsorgt. Etwa eine Million Tonnen landen nach Angaben des Bundesverbandes Sekundärrohstoffe und Entsorgung e. V. (BVSE) jährlich in den Kleidercontainern. Doch nur die Hälfte davon wird aufbereitet. Im Falle eine Weiterverarbeitung werden aus einst modischen Kleidungsstücken minderwertige Produkte wie Putzlappen oder Dämmmaterial. Das könnte sich ändern. Forscher am Fraunhofer IAP in Potsdam haben erstmals einen Weg gefunden, Alttextilien aus Baumwolle zu recyceln.