Biotechnologie/Systembiologie

Ausstellung zeigt biobasierte Textilien der Zukunft

Über 120 Millionen Tonnen Textilfasern werden jährlich weltweit produziert – der Großteil besteht aus synthetischen und fossilen Rohstoffen. Die Herstellung der Kleidung verursacht nicht nur erhebliche Mengen an klimaschädlichen Emissionen. Sie geht einher mit hohem Wasser – und Flächenverbrauch und ist mitverantwortlich für Verunreinigungen der Meere durch Mikroplastik.

Enzymaktivität von Wassermolekül beeinflusst

Enzyme können einige Überraschungen bereithalten, wie die Kohlenhydrat-Esterasen zeigen. Diese Biokatalysatoren entfernen chemische Gruppen von komplexen Zuckerstrukturen und bereiten sie so für den Abbau durch andere Enzyme vor. Nun ist es dem Team um Uwe Bornscheuer vom Institut für Biochemie der Universität Greifswald gelungen, mithilfe von Röntgenkristallographie die vollständige Struktur zweier Vertreter der Enzymfamilie CE20 und deren Funktion zu entschlüsseln.

Mit KI zu nachhaltigen Bioraffinerieprozessen

In der Bioraffinerie wird Biomasse aus pflanzlichen Roh- und Reststoffen in ihre Bestandteile zerlegt und vielfältig verwertet – etwa zur Herstellung nachhaltiger Chemikalien – die erdölbasierte Substanzen in zahlreichen Alltagsprodukten wie Kunststoffe ersetzen können. Doch auch in Bioraffinerien werden zur Trennung der Biomasse teils Lösungsmittel verwendet, die fossilen Ursprung haben.

Algenproduktion an Biogasanlagen koppeln

Ob Agrarreststoffe wie Stroh, Lebensmittelabfälle aus der Biotonne oder Mist und Gülle aus der Tierhaltung: In Biogasanlagen werden bundesweit verschiedenste Rest- und Abfallstoffe mithilfe von Mikroorganismen vergoren und zu Biogas und anderen Gärprodukten umgewandelt. Das auf der versiegelten Fläche einer Biogasanlage gesammelte Oberflächenwasser muss jedoch gelagert und gereinigt werden, damit es wieder ins Grundwasser eingeleitet werden kann.

Mit Bodenmikroben zu sicheren Ernten

Mikroorganismen sind die unsichtbaren Helfer in der Landwirtschaft. Sie versorgen Boden und Pflanze mit wichtigen Nährstoffen, verbessern die Bodenstruktur und können Krankheitserreger fernhalten. Bodenmikroben leisten damit einen enormen Beitrag zum Erhalt des Ökosystems. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Hochschule Geisenheim zeigt auf, warum diese Mikroben-Pflanzen-Interaktion so wichtig ist und wie man sie retten kann.

Biobasierte Verpackungen für Fleischprodukte

Ob Schnitzel, Steak oder Bratwurst: Viele Fleischwaren werden in Kunststofffolien oder -behältern angeboten, damit sie Transporte unbeschadet überstehen und länger haltbar sind. Doch wie kann man Lebensmittelverschwendung und Umweltbelastung durch Kunststoffabfälle reduzieren? Im EU-Projekt MATE4MEAT wollen Forschende vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit Partnern aus fünf Ländern neu Maßstäbe für Lebensmittelverpackungen setzen.

Textilrecycling mit Enzymen

Billig produzierte Kleidung, die nur kurz getragen wird, sorgt für immer mehr Textilabfälle. Mit Fast Fashion wurde jedoch eine Wegwerfkultur kultiviert, die erhebliche Folgen für die Umwelt hat und Ressourcen vergeudet. Weniger als 1 Prozent der aussortierten Textilien werden bisher recycelt und zu neuen Fasern verarbeitet. Das Gros landet weiterhin auf Deponien, wird verbrannt oder teils auch illegal in der Natur entsorgt. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der RWTH Aachen University zeigt, dass es anders gehen kann.

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