Dazu hat das IBG-2 am Forschungszentrum Jülich einen Kinderfilm produziert – innerhalb eines Projektes, das die Entwicklung und Erprobung von innovativen Kommunikationsmitteln und deren Anwendung zur Erhöhung des Bekanntheitsgrades von Bioökonomiethemen analysiert.

„BioDisKo – Bioökonomische Nutzungspfade – Diskurs und Kommunikation“

Der Aufbau einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Wirtschafts- und Lebensweise ist eng verknüpft mit einer vernünftigen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen. Um geeignete Nutzungswege zu entwickeln, werden immer mehr bioökonomische Prozesse ausgearbeitet und die entstehenden Produkte der Bevölkerung angeboten. Diese Entwicklung nachhaltig zu gestalten macht eine Einbindung von verschiedenen Interessen und Bedürfnissen der Menschen notwendig.

Weiterlesen

Ressourceneffizient, emissionsarm, nachhaltig, wettbewerbsfähig und trotzdem flexibel, die Herausforderungen denen sich die Bioökonomie stellen muss sind beachtlich. Schon vor elf Jahren wurden am Forschungszentrum Jülich und den Universitäten Bonn, Düsseldorf und Aachen die Weichen gestellt für die Transformation zu einer nachhaltigen Bioökonomie. Im September 2010 wurde das Bioeconomy Science Center (BioSC) gegründet. Mittlerweile hat sich das BioSC zu einem Kompetenzzentrum entwickelt, in dem zahlreiche Innovationsansätze erarbeitet worden sind.

Bei all diesen Entwicklungen spielen Computermodelle eine immer größere Rolle, um die Wettbewerbsfähigkeit von biobasierten Verfahren zu steigern. Mit ihrer Hilfe gelingt es, komplexe biologische und technische Prozesse präzise vorherzusagen und damit zu optimieren. Dies gilt insbesondere für den Betrieb von Bioraffinerien. Ihre Wirtschaftlichkeit hängt maßgeblich vom Nutzungsgrad der hier verarbeiteten nachwachsenden Rohstoffe sowie deren effektiver Umwandlung in neue Wertstoffe ab. Im Rahmen des BioSC-Projektes „BeProMod“ entstand eine digitale Bioraffinerie, welche optimale Betriebsstrategien in Anlagen mit hoher Modularität und wechselndem Eingangsmaterial abbilden kann.

Weiterlesen

In einer neuen Studie berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Hohenheim (340b), des Forschungszentrum Jülich, IBG-2: Institut Pflanzenwissenschaften und des IEK-2: Institut für Energie- und Klimaforschung, Werkstoffstruktur und –eigenschaften, von den Eigenschaften mehrjähriger heimischer Wildpflanzenarten als alternative Energiepflanzen für die Verbrennung. Dabei zeigte sich, dass die Wildpflanzenarten Rainfarn, schwarze Flockenblume und Beifuß durchaus mit der Qualität anderer Bioenergiepflanzenarten wie Miscanthus, Switchgrass und Sida mithalten und dadurch als eine sinnvolle Option für die Diversifizierung der Agrarsysteme der Zukunft betrachtet werden können.

Weiterlesen

Als Bestandteil von Gütern des täglichen Gebrauchs begegnen dem Menschen Tenside vor allem in Form von Schaum. Neben der Nutzung als Zutat in Reinigungs- und Waschmitteln gehören auch weniger bekannte Bereiche wie die Arzneimittel-, Lebensmittel- oder Papierherstellung zu Einsatzgebieten der Tenside. Der Wechsel von einer erdölbasierten Produktion zu potenziell nachhaltigeren Herstellungsverfahren in einer zukünftigen Bioökonomie betrifft auch eine Vielzahl chemischer Erzeugnisse. Im Falle vollständig biobasierter Tenside (ugs. Biotenside) werden Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze als „Tensidfabriken“ und organische Reststoffe/Nebenprodukte für deren „Fütterung“ eingesetzt. Um sich ein Bild von der Nachhaltigkeit derartiger Produktionsverfahren zu machen, greifen Forscherinnen und Forscher des IEK-STE am Forschungszentrum Jülich im Rahmen des vom Bioeconomy Science Center (BioSC) geförderten Projektes Bio² (https://www.biosc.de/BIO2) auf etablierte Instrumente der Nachhaltigkeitsbewertung zurück.

Weiterlesen

Das Wissenschaftsjahr Bioökonomie ist in die Verlängerung gegangen und so konnten wir uns auch in diesem Jahr über neue, spannende Beiträge freuen. Nachdem den Themen „Abwasser & Müll“ sowie „Klimawandel“ beschäftigt sich die dritte Ausgabe der Diskussionsreihe „Karliczek-impulse“ mit Bundesforschungsministerin Anja Karliczek MdB mit der Biotechnologie als größtes Puzzlestück der Bioökonomie. Zum Panel gehörte u.a. Prof. Dr. Karl-Erich Jaeger, Direktor des Instituts für Molekulare Enzymtechnologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf. Mit einem Impulsvortrag führte er ins Thema ein. Wenn auch Sie mehr über die Biotechnologie als tragende Säule der Bioökonomie erfahren wollen, empfehlen wir Ihnen den Videomitschnitt von ‚wissenschaftsjahr.de‘ – Viel Vergnügen!

Weiterlesen

Der Bedarf an Effekt- und Wirkstoffen steigt stetig. Weiterhin hört die Suche nach neuen Wirkstoffen und die Entwicklung neuer, effizienter Methoden zur Herstellung/Synthese dieser Wirkstoffe im Labor nie auf. Effizient bedeutet dabei: in kürzerer Zeit, mit milderen Reaktionstemperaturen, ohne gefährdende Substanzen und mit möglichst geringen Verbrauch an Hilfsstoffen.

Es gibt vielfältige Ansätze, um Synthesemethoden effizienter zu gestalten. Im Institut für Bioorganische Chemie setzen wir u.a. schon seit einigen Jahren auf die Verwendung von Enzymen als Katalysatoren bei einer Vielzahl unserer Reaktionen. Enzym-katalysierte Reaktionen erfüllen die oben genannten Bedingungen für die Gestaltung effizienter Synthesemethoden und können zumeist in wässrigen Lösungen und bei neutralen pH-Werten durchgeführt werden. Dies ermöglicht uns die Durchführung von schonenderen, ressourceneffizienteren und umweltverträglicheren Reaktionen, als es häufig mit klassisch-chemischen Methoden der Fall ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der Effizienz unserer Synthesereaktionen ist die sogenannte Flow-Chemie. Was sich dahinter verbirgt und was das Alles mit der Explosion der Hindenburg zu tun haben soll, haben wir in einem kurzen Video dargestellt.

Weiterlesen

VON LISA VINCENZ-DONNELLY

Die globale Landwirtschaft muss ertragreicher werden, damit wir genügend Nahrung für die wachsende Weltbevölkerung produzieren können. Aus diesem Grund suchen Forschende weltweit nach nachhaltigeren Anbaumethoden und nach neuen Sorten von Nutzpflanzen. Diese sollen nicht nur hohe Erträge liefern, sondern vor allem auch mit möglichst wenig Wasser und Nährstoffen auskommen, resistent gegenüber Pflanzenkrankheiten sein und Klima und Umwelt schonen.

Weiterlesen

Gerade in Pandemiezeiten sollte es noch einmal gesagt werden: Mikroorganismen sind wahre Künstler! Ja, einige können uns krankmachen, aber die überwiegende Anzahl von ihnen hilft uns, produziert für uns Millionen von Tonnen an wichtigen Produkten. In einem Gastbeitrag im Wissenschafts-Blog „Mikrobenzirkus“ stellen wir die Big Five der weißen Biotechnologie vor, also fünf Mikroorganismen die mit wirklich großvolumigen Produkten der industriellen Biotechnologie die Weltproduktion anführen.

Weiterlesen

Sequenzierungen zu Identifikation von SARS-CoV-2 Virusmutationen sind für die Gesellschaft aktuell ein wichtiges Thema und sollen helfen, die Gefahr und Verbreitung des veränderten genetischen Codes des Virus zu verstehen. Bei natürlich auftretenden Mutationen des Virus-Genoms kann es z.B. zu höherer Infektiosität kommen. Am IBG-4 gehören Sequenzierungen und die nachfolgenden Analysen zum täglichen Handwerkszeug. Dabei wird das aktuell so wichtige Sequenzieren der SARS-CoV-2 Virusmutationen aber den Kollegen in der Medizin überlassen. Das Hauptinteresse unseres Institutsbereichs liegt in der Sequenzanalyse von Pflanzengenomen und der Einordnung der Sequenzen zu Funktionen und dem Zuordnen der entsprechenden Eigenschaften, die verschiedenen Pflanzen haben. So können dann die Sequenzen und die Kenntnis über sie vielfältig die Bioökonomie unterstützen.

Weiterlesen

Der kaum gebremste Konsum fossiler Ressourcen und die damit verbundenen drastischen Klimaveränderungen mit denen wir Menschen schon heute konfrontiert werden, lassen die Forderungen nach umweltfreundlichen und nachhaltigen Produktionsverfahren in Politik und Gesellschaft immer lauter werden. Hierbei stellt die biotechnologische Produktion auf Basis erneuerbarer Ressourcen eine vielversprechende Alternative zu bisherigen Rohöl-basierten, chemischen Produktionsverfahren dar. Mit Hilfe von Enzymen und Mikroorganismen lassen sich Chemikalien, Kraftstoffen oder Lebensmittel- und Futtermittelzusätzen herstellen. Allerdings werden viele dieser Wertstoffe, ohne die unser modernes Leben nicht möglich wäre, von Mikroorganismen nur in geringsten Mengen produziert. Somit können solche mikrobiellen Prozesse nicht mit den etablierten Verfahren auf Basis von fossilen Rohstoffen konkurrieren und werden nicht im industriellen Maßstab eingesetzt.

Weiterlesen