Chemie

Noch immer werden die meisten Fahrzeuge über Verbrennungsmotoren betrieben. Diese wiederum benötigen Treibstoff, meist Benzin, dessen Herstellung und Verbrennung extrem umweltschädlich sind. Deshalb arbeiten Forschende am Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM in Mainz zusammen mit zwölf Forschungsgruppen aus sieben Ländern im EU-Projekt BIOGO an einer Technologie zur Erzeugung eines ökologisch unbedenklichen Biosprits.

Ungiftig für Mensch und Umwelt, das waren in der Vergangenheit die zentralen Anforderungen für einen Klebstoff. Heute sind diese Eigenschaften selbstverständlich und Klebstoffe für unzählige Anwendungssituationen verfügbar. Um dennoch ein Alleinstellungsmerkmal vorweisen zu können, setzen viele Hersteller darauf, ihre Rohstoffe nachhaltig zu beschaffen.

Brennstoffzellenfahrzeuge gelten neben Elektrofahrzeugen als die Mobilitätslösung der Zukunft. Eine wesentliche Herausforderung besteht dabei darin, den notwendigen Treibstoff Wasserstoff sicher zu speichern. Bislang erfolgt das in Behältern, in denen das Gas einem Druck von mehreren Hundert Bar ausgesetzt ist. Bioökonomieforscher der Universität Hohenheim haben jetzt ein Material entwickelt, das auch bei Normaldruck große Mengen Wasserstoff speichern kann. Dadurch seien die Speicher wesentlich weniger gefährlich, betont Projektleiterin Andrea Kruse.

Lignin ist neben Cellulose der wichtigste pflanzliche Rohstoff. Derzeit wird das Biopolymer vor allem zur Energiegewinnung genutzt. Seine strukturgebenden Eigenschaften machen den Holzinhaltsstoff aber auch für die chemische Industrie interessant, inbesondere als Ausgangsstoff für neue biologisch nachhaltige Plattformchemikalien. Ein europäisches Forscherteam unter Beteiligung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz will die Möglichkeiten der kommerziellen Nutzung von Lignin für die Industrie weiter ausbauen.

Forscher der Universität Hohenheim arbeiten seit Jahren daran, aus pflanzlicher Biomasse neue Plattformchemikalien zu entwickeln. Dafür experimentierte ein Team um Andrea Kruse in der Vergangenheit auch mit ungewöhnlichen Gewächsen wie dem in China beheimateten Schilfgras Miscanthus und der Salatpflanze Chicorèe.

Knöllchenbakterien haben eine Fähigkeit, um die sie viele Chemiker beneiden: Die Mikroorganismen im Wurzelraum bestimmter Pflanzen können molekularen Stickstoff bei Normaltemperatur aufbrechen, um andere Moleküle herzustellen. Stickstoff liegt in der Atmosphäre elementar nur als Molekül aus zwei Atomen (N₂) vor. Deren Elektronen bilden eine sogenannte Dreifachbindung, die äußerst stabil ist und das Molekül reaktionsträge macht.

Der Schwarzhörnige Totengräber, im Fachjargon Nicrophorus vespilloides genannt, gehört zu den Aaskäfern und ist in ganz Europa heimisch. Er betreibt intensive Brutpflege und vergräbt Kadaver kleiner Tiere als Futterquelle für seinen Nachwuchs.

Für Schwerkranke, Kinder und alte Menschen sind sie besonders gefährlich: multiresistente Keime. Die Gefahr ergibt sich aus der Anpassungsfähigkeit dieser Erreger, die immer öfter gegen verschiedene Antibiotika immun sind und somit Therapien wirkungslos machen. Viele dieser sogenannten Superkeime gelangen über Abwässer in die Umwelt und letztlich wieder zum Menschen. Doch wie verbreiten sich diese resistenten Bakterien und vor allem, welche Möglichkeiten gibt es, sie aus dem Abwasser zu entfernen?

Proteine sind die Grundbausteine aller Organismen. Welche Eiweiße wo und wofür zum Einsatz kommen wird wiederum von Genen reguliert.

Ob Spülmittel oder Allzweckreiniger: Viele Putzmittel bestehen noch immer aus erdölbasierten Stoffen, die der Umwelt schaden. Doch die Nachfrage nach ökologischen Reinigungsmitteln steigt. Nicht nur Verbraucher kaufen zunehmend nachhaltige Produkte. Auch in der Industrie ist ein Wandel absehbar. Im Forschungsprojekt „ÖkoMoBiL“ wollen Partner aus Forschung und Wirtschaft daher ein ökologisches Reinigungssystem für den industriellen Einsatz entwickeln.