Mehr als 9.000 öffentliche Kläranlagen sorgen in Deutschland dafür, dass Abwässer biologisch gereinigt und so die heimischen Gewässer möglichst wenig mit stickstoffhaltigen Verbindungen belastet werden. Doch in den Abwässern der Haushalte und der Industrie finden sich immer mehr sogenannte Xenobiotika, also chemisch synthetisierte Verbindungen, die in der Natur nicht vorkommen. Dazu zählen viele Agrarchemikalien, Medikamente oder Röntgenkontrastmittel sowie Industriechemikalien wie Bisphenol A.
Chemie
Druckertinte auf Pflanzenbasis
Viele Pflanzen beinhalten Farbstoffe, die sich zum Färben eignen. Ein bekanner Farbton ist Indigo. Der dunkelblaue Farbstoff wird beispielsweise aus den gelben Blüten des heimischen Kreuzblütengewächses Färberwaid (Isatis tinctoria) gewonnen und oxidiert erst an der Luft zu dem markanten Blau.
Lignocellulose effizienter nutzen
Die Bioökonomie steht vor der Hausforderung, biobasierte Produkte zu entwickeln, deren Herstellung nicht die Nahrungsmittelproduktion gefährdet. Die Nutzung von Rest- und Abfallstoffen aus der Land- und Forstwirtschaft ist daher ein vielversprechender Lösungsansatz, denn die Biomasse ist in großen Mengen verfügbar. Forscher schätzen, dass in der EU jährlich etwa 180 Millionen Tonnen allein an Baumrinde, Stroh und Nussschalen anfallen, die jedoch noch nicht effektiv genutzt werden.
Per Kapsel Naturstoffe synthetisiert
Terpene sind Naturstoffe, die in vielen Pflanzen wie etwa Lavendel, Pefferminze, Oliven aber auch Rosen enthalten sind. Diese weitverbreiteten chemischen Verbindungen sind vor allem in der Pharma- und Kosmetikbranche begehrt. Zu den Terpenen gehören beispielsweise ätherische Öle, aber auch Wirkstoffe wie das Malariamedikament Artemisinin oder das Krebstherapeutikum Taxol. Die Nachfrage nach solchen Naturstoffen ist groß. Sie im Labor nachzubilden, ist jedoch mühsam. Mehrere Syntheseschritte sind nötig und die Ausbeute ist eher gering.
Mit Pilzenzymen zum Halal-Käse
Jeder Deutsche hat im Jahr 2015 fast 25 Kilogramm Käse verzehrt. Insbesondere für Vegetarier ist Käse eine reichhaltige Eiweißquelle. Schwierig wird es indes für Käseliebhaber, die sich koscher oder halal ernähren wollen. Denn bei der herkömmlichen Käseproduktion werden Enzyme – die sogenannten Lipasen – eingesetzt, die aus dem Drüsengewebe aus Mund- und Rachenraum von Ziegen gewonnen werden.
Dämmstoff-Platten aus Lignin
Je größer und vor allem je höher eine Pflanze wächst, um so stabiler muss sie sein. Für diese Stabilität sorgt bei verholzten Pflanzen wie Sträuchern oder Bäumen insbesondere das Lignin. Dieses ist neben Zellulose und Hemizellulose einer der drei Hauptbestandteile verholzter Pflanzenteile. Eingelagert in die pflanzliche Zellwand, verleiht der komplex aufgebaute organische Stoff dem Holz seine Druck- und Bruchfestigkeit. Damit bietet Lignin eine hervorragende Möglichkeit, biobasiert und dennoch stabil zu bauen.