Biotechnologie/Systembiologie

Papier ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Vor allem die Verpackungsindustrie ist auf den Wertstoff angewiesen und sieht darin zunehmend eine Alternative zu Kunststoffverpackungen. Doch die Papierherstellung, die Holz noch immer als primären Rohstoff nutzt, ist energie- und ressourcenintensiv. Daher rücken Rohstoffe aus nachhaltigeren Quellen wie die Energiepflanze Durchwachsene Silphie immer mehr in den Fokus. Doch wie steht es um die Ökobilanz von Silphie?

Ob in der Möbel– oder Bauindustrie: Holz ist ein wichtiger Rohstoff und wird zur Herstellung verschiedener Produkte genutzt. Darunter fallen auch Spanplatten. Sie bestehen aus Holzspänen, die mit Klebstoff oder Harzen verleimt zu einer Platte verpresst werden. Diese Klebstoffe können jedoch Giftstoffe wie Formaldehyd enthalten, die als krebserregend gelten. Am Fraunhofer-Institut für Holzforschung – Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) arbeiten Forschende seit Jahren an der Entwicklung biobasierter Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe und biogener Reststoffe.

Mais ist bisher die dominierende Energiepflanze in Deutschland. Doch der Anbau ist problematisch und geht mit Bodenerosion, Nährstoffauswaschung und insbesondere einer Belastung des Grundwassers mit Nitrat einher. Eine Alternative könnte der Anbau der Durchwachsenen Silphie sein. Forschende der Universität Bayreuth zeigen in einer Studie, welche Vorteile der Anbau der sogenannten Becherpflanze sowohl für die Energiegewinnung als auch für die Umwelt hat.

Die Gerste (Hordeum vulgare) gilt weltweit als viertwichtigste Getreideart. In der Braunation Deutschland ist sie nach dem Weizen sogar die Nummer zwei der angebauten Kulturarten. Angesichts des Klimawandels steht die Landwirtschaft jedoch vor der Herausforderung, Erträge auch unter veränderten Umweltbedingungen zu sichern. Um die Anpassungsfähigkeit der Gerste an diese Veränderungen zu stärken, rücken genetische Eigenschaften in den Fokus, die das Wachstum und die Blütezeit der Pflanze steuern.

Industriehanf zählt zu den wenigen nachwachsenden Rohstoffen, die ganzjährig wachsen. Auch bindet die Pflanze mehr CO₂ als Bäume und kann Holz als Rohstoffquelle ersetzen und damit zum Schutz des Waldes beitragen. Auf diese Vorteile setzt auch das Kölner Start-up PAPACKS. Seit 2013 entwickelt das Unternehmen nachhaltige Verpackungen auf Basis von Frisch- und Recyclingfasern – darunter Nutzhanf. Das Angebot reicht von Eierboxen über Cremedosen bis hin zu Inlays und Kartonagen für die Industrie.

Hersteller konventioneller Dämmmaterialien setzen meist auf synthetische oder mineralische Stoffe, deren Produktion viel Energie verbraucht und CO₂ verursacht.  Am Institut für Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere (ibp) der Hochschule Hof arbeiten Forschende im Projekt „Mycobuild“ an einer nachhaltigen Alternative: Sie wollen Wärmedämmstoffe auf Basis von Pilzmyzel in die Anwendung bringen und dafür einen industriellen Herstellungsprozess etablieren, der ökologisch und energieeffizient zugleich ist.

Das Phytohormon Auxin ist an nahezu allen Entwicklungsprozessen einer Pflanze beteiligt. Der Signalstoff, der in den Blättern gebildet wird, sorgt unter anderem dafür, dass die Pflanze zum Licht wächst und Seitenwurzeln bildet. Doch wie gelingt es Pflanzen, ihr Wachstum an die zunehmenden Umweltveränderungen anzupassen? Antworten liefert eine Studie von Forschenden der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau.

Methanol ist ein wertvoller Syntheserohstoff in der chemischen Industrie, der auch als Lösungsmittel und Treibstoff Verwendung findet. Künftig könnte Methanol aus pflanzlichen Roh- und Reststoffen einen Teil des derzeit auf fossilen Rohstoffen basierenden Methanols ersetzen. Dazu bedarf es jedoch neuer Verfahren, die nicht so aufwendig und energieintensiv sind, wie es bisher der Fall ist. Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) präsentieren nun eine neue Methode zur nachhaltigen Methanolproduktion aus Biomasse.