Das BMBF unterstützt junge Forschende dabei, mit eigenen Arbeitsgruppen innovative Ideen anzupacken. Ziel ist, die Bioökonomie neu und noch nachhaltiger zu gestalten. Drei weitere Projekte gehen nun in der zweiten Ausschreibungsrunde der Förderinitiative „Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ an den Start. Für die Realisierung der Projektideen erhält sie vom BMBF jeweils bis zu drei Millionen Euro für den Zeitraum von fünf Jahren.

Grünschnitt als Rohstoff

Wie können wir bisher ungenutzte Restbiomassen umweltbewusst verwerten? Dieser Frage widmet sich ein Forscherteam der Universität Kassel. Als Rohstoffquelle werden in dem Projekt Bio4Act Grünschnitte von Gras- und Naturschutzflächen verwendet, auf denen keine Tiere weiden und die anderweitig nicht genutzt werden. Mit einem neuartigen Technologiekonzept versucht das Forscherteam insbesondere biogene Aktivkohle zur Abwasserreinigung in Kläranlagen zu erzeugen. Mittels eines innovativen Verfahrens, das auch eine Pyrolyse umfasst, pressen die Forschenden den Grünschnitt und erhitzen ihn anschließend bei hohen Temperaturen. Zudem streben sie die Gewinnung von grünem Wasserstoff, Biomethan oder Plattform-Chemikalien aus dabei anfallenden Nebenprodukten an. Das Projekt beinhaltet auch eine Ökobilanzierung, um optimale Verwertungspfade von Restbiomassen zu ermitteln. Somit können die ökologischen und sozialen Nachhaltigkeitspotenziale des Verfahrens erfasst werden.

Licht-Schalter kurbeln Verwertung von Reststoffen an

Restströme effizient als neue Rohstoffe erschließen: Im Projekt TAILOR „füttert“ ein Forscherteam der Universität Potsdam Bäckerhefen und nicht-konventionelle Hefen, etwa die ölhaltigen Hefen Yarrowia lipolytica und Cutaneotrichosporon oleaginosus, mit Restbiomasse aus industriellen Prozessen. Diese „Zell-Fabriken“ werden in der Industrie vielfach verwendet, da sie nachhaltige Kohlenstoffquellen in hochwertige Produkte umzuwandeln können. Für Effizienz und Wirtschaftlichkeit ist es entscheidend, wie leistungsfähig die verwendeten Organismen sind. Mit innovativen Promotoren soll die Regulation von Genen beeinflusst und damit die Stoffwechselleistung gesteigert werden. Dabei entwickeln die Forschenden innovative Werkzeuge, wie beispielsweise synthetische Promotoren und Licht-sensitive Schalter für deren Steuerung. Dadurch entstehen neue Organismen mit höherer Produktivität, die Bandbreite biobasierter Produkte wächst ebenfalls.

Die Forschergruppe nutzt die entwickelten Werkzeuge, um ölhaltige Hefen für die Produktion von „Drop-in" Biodiesel zu optimieren. Dies ist mit konventionellem Diesel in jedem Verhältnis mischbarer Biodiesel. Zudem gewinnen die Forschenden damit Proteine für die Lebensmittelindustrie.

Leichte Feldroboter für den Bodenschutz

Kleine und wendige Agrarroboter – nur wenig höher als einen Meter – können gegenüber großen und schweren Agrarmaschinen viele Vorteile haben. Schon aufgrund ihres geringeren Gewichtes verdichten sie den Boden weniger. Dabei übernehmen sie immer mehr Aufgaben: sähen, düngen, Unkraut bekämpfen — ob mechanisch oder mittels Einzelpflanzenbehandlung. Das Gute daran: Die Agrarroboter arbeiten Tag und Nacht. Zudem können sie leichter von einer Pflanzenart zur anderen wechseln und ermöglichen so kleinere, abwechslungsreiche Anbauflächen. Große Felder ließen sich damit reduzieren, was insbesondere der Biodiversität zugute käme.

Während sich in der Industrie die Entwicklung bereits abzeichnet, möchte eine Nachwuchsgruppe am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung die positiven Effekte der Agrarroboter wissenschaftlich belegen. Im Projekt SoilRob untersucht sie die Auswirkungen des Einsatzes des Feldroboters auf die Bodengesundheit und den Bodenzustand in unterschiedlichen Anbausystemen. Hierbei ist die Frage wichtig, ob sich die Erträge im Vergleich zu konventionell bewirtschafteten Feldern stabilisieren oder erhöhen. Die Erkenntnisse tragen so zur Neugestaltung multifunktionaler Anbausysteme bei.