Bioökonomierat der Bundesregierung berät in Düsseldorf über Potenziale einer biobasierten Wirtschaft
30. März 2023 phb Nachhaltigkeit, Hand hält junge Pflanze, Umwelt (2021) Foto: Shutterstock.com / sarayu_sy
Die Bioökonomie nutzt biologische Ressourcen wie Pflanzen und Mikroorganismen, um etwa Herstellungsprozesse klimagerecht zu gestalten und den Ausstoß von klimaschädlichem Kohlenstoffdioxid zu vermeiden.
Indem fossile durch nachwachsende Rohstoffe ersetzt und Abfälle wiederverwertet werden, kann biobasiertes Wirtschaften unter Beachtung der Nachhaltigkeit und Ernährungssicherheit maßgeblich zur klimaneutralen Transformation der Industrie in Nordrhein-Westfalen und andernorts beitragen.
Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie

Personalisierte Therapie kann mittlerweile fast flächendeckend Patienten erreichen.
In der klinisch-wissenschaftlichen und gesundheitspolitischen Landschaft Deutschlands hat das NGM ein Alleinstellungsmerkmal.
Kategorie Nachwuchs (50.000 Euro): Die Arbeit von Stephan Binder (32) und Georg Schaumann (34) ist von großer Bedeutung für die industrielle Biotechnologie: Die beiden Biologen haben am Forschungs-zentrum Jülich ein Verfahren entwickelt, das die Suche nach produktiven Mikroorganismen für die Herstellung wichtiger Nährstoffe oder Pharmazeutika millionenfach beschleunigt.
Durch den Einsatz intrazellulärer Sensoren werden hochproduktive Mikroorganismen zum Leuchten gebracht und können so unter Milliarden anderer identifiziert werden.
Dieses Screening ermöglicht den Unternehmen der industriellen Bio-technologie die schnelle Entwicklung neuer, hochproduktiver Stämme - und kann ihnen große Wettbewerbsvorteile verschaffen.

"Dieses Untersuchungsergebnis belegt, wie sehr Quecksilber die Umwelt belastet.
Auch wenn die Konzentration in der Atemluft aktuell unterhalb der Werte liegt, die zu einer akuten Gesundheitsgefährdung führen, muss der Eintrag des toxischen Schwermetalls weiter reduziert werden, um die langfristigen Gesundheitsrisiken zu senken", sagte NRW-Umweltminister Johannes Remmel.
Mikroorganismen wandeln Quecksilber in eine giftige Form um: in Methylquecksilber, das im Körper kaum noch abgebaut wird.
Darum reichert es sich über die Nahrungskette in größeren und älteren Fischen besonders stark an.
Das NRW-Umweltministerium will den Eintrag des gefährlichen Schwermetalls Quecksilber in die Umwelt weiter deutlich reduzieren.

Die Erwartungshaltung der Patienten, ein Antibiotikum verschrieben zu bekommen, ist einfach enorm groß.
Die Antibiotika-Aufklärungsaktion des Gesundheitsministeriums ist vor diesem Hintergrund sehr wichtig.
Denn durch einen zu breiten Einsatz von Antibiotika werden resistente Mikroorganismen gezüchtet.
Bei echtem Bedarf wirken die Antibiotika dann nicht mehr.
Damit sich möglichst wenige Resistenzen ausbilden können, muss das Antibiotikum gezielt zum Erreger passen und lange genug und in der richtigen Dosierung eingenommen werden.

Hochschule Forschungsprojekt Fachhochschule Aachen
* Energieforschungscluster (EFC) - Rechen-Cluster für Simulationen in der Energieforschung
* Anlage zur parallelen Fermentation von Mikroorganismen unter kontrollierten Bedingungen.
* Testsystem Energie für Mobilität (Energie-Checker)
* Mikrofluidischer Messplatz für die Entwicklung von "Lab-on-Chip"-Anwendungen

Das Ziel ist, besser zu verstehen, wie Armut, Arbeitslosigkeit und Unsicherheit zu politischer Apathie oder Radikalisierung beitragen.
Dr. Alexander Probst Alexander Probst war bisher als PostDoc an der University of California, Berkeley, in den USA tätig.
Dort untersuchte er die dunkle CO2-Fixierung durch Mikroorganismen in der Tiefenbiosphäre.
In seiner Forschergruppe geht es künftig darum, das Ökosystem des Untergrundes als Ganzes zu entschlüsseln.
Im Zentrum steht der Transfer von Kohlenstoffverbindungen zwischen Mikroorganismen, die zu symbiotischen Vereinigungen der Lebewesen führen.

Es beinhaltete unter anderem eine landesweite Sonderüberprüfung bautechnisch gleicher oder ähnlicher Kläranlagen wie in Warstein.
Als Konsequenz aus diesen Zahlen wird Umweltminister Johannes Remmel eine Experten-Kommission ins Leben rufen.
Diese soll eine Auswertung der Analyseergebnisse vornehmen, Vorschläge für Vorsorgemaßnahmen und mögliche Anforderungen an technische Nachrüstungen präsentieren sowie mögliche Gefahrenrisiken identifizieren soll, wie es zur Entstehung von gefährlichen Mikroorganismen in Kläranlagen kommen kann.
"Die Empfehlungen der Experten-Kommission sollen uns helfen, den Gesundheitsschutz weiter zu stärken", sagte der Minister.
Neben der amtlichen Beprobung hat es in den letzten Monaten auch Ergebnisse aus der Selbstüberwachung durch die Betreiber gegeben.

Sie sind zum Beispiel in Kunststoffen (Kabeln, Folien, Fußbodenbelägen, Sport und Freizeitartikeln), Anstrich- und Beschichtungsmitteln, Gummi-Artikeln oder in Klebstoffen enthalten.
Bestimmte Weichmacher wirken störend auf das Hormonsystem des Körpers und können zum Beispiel die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen.
Konservierungsstoffe (Parabene, Isothiazolinone): Konservierungsstoffe werden zum Beispiel Kosmetika, Arzneimitteln oder Lebensmitteln zugesetzt, um das Wachstum von Mikroorganismen zu hemmen.
Parabene werden insbesondere in Kosmetika, Körperpflege- und Arzneimitteln eingesetzt.
Einige von ihnen stehen im Verdacht, das Hormonsystem des Körpers zu beeinflussen.

* Universität Bochum: "Das Dokumentarische.
Exzess und Entzug"
* Universität Düsseldorf: "Naturstoffe und Analoga gegen Therapie-resistente Tumoren und Mikroorganismen: Neue Leitstrukturen und Wirkmechanismen"
Mehr Informationen zu den Graduiertenkollegs finden Sie bei der DFG.

In dem Projekt "MisKaRe" sollen die Abflussbildungsprozesse und Retentionspotenziale bei Starkregen-Ereignissen anhand von mit mehrjährigen nachwachsenden Rohstoffen bepflanzten Testflächen im Einzugsgebiet des Erftverbandes untersucht werden, um die Wirkung auf die Reduktion von Hochwassergefahren zu analysieren und zu quantifizieren.
(Projektkoordination: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn)
Liamocine und Rhamnolipide zur Blattdüngung, Pflanzenstärkung und Förderung nützlicher Mikroorganismen
Das Projekt zielt auf die mikrobielle Erzeugung von Produkten aus der Stoffgruppe der Liamocine (Lia) und Rhamnolipide (RL).
Sie sind wirksame Adjuvantien für Blattdünger und ersetzen schwer abbaubare Stoffe (z.B. EDTA) und synthetische Tenside bei gleich guter Wirksamkeit.

Daraus ist zu folgern, dass die vorgefundenen Belastungen aus anderen Quellen stammen.
Dies muss weiter überprüft werden.
Konservierungsmittel werden zum Beispiel Kosmetika, Arzneimitteln oder Lebensmitteln zugesetzt, um das Wachstum von Mikroorganismen zu hemmen.
Parabene werden insbesondere in Kosmetika und Körperpflegemitteln eingesetzt, auch in Arzneimitteln kommen sie zum Einsatz.
Einige von ihnen stehen im Verdacht, das Hormonsystem des Körpers zu beeinflussen.

Wer einen Baum im Topf bevorzugt, um ihn zum Beispiel nach der Weihnachtszeit in den Garten zu pflanzen, sollte folgendes beachten: Bäume, die wochenlang in der Wohnung stehen, wachsen nur selten wieder im Garten an.
Zudem gibt es bei Topf-Bäumen noch einen weiteren Nachteil: Werden die Bäume im Anbaugebiet mitsamt ihren Wurzelballen aus der Erde gestochen, trägt man dabei auch fruchtbaren Oberboden ab.
Im Oberboden sind besonders viele Mikroorganismen und Nährstoffe.
Da er die Basis für gesundes Pflanzenwachstum ist, hat seine Zerstörung weitgehende Folgen.
Und nicht nur die Nährstoffe des Bodens gehen verloren: Ist der Boden stark aufgelockert, könnten sogar größere Erdmassen durch Starkregen weggeschwemmt werden.

Felix Freddy Weihermann, Jonas Umpfenbach, Annette-von-Droste-Hülshoff-Gymnasium Münster, Thema: Ist eine Magnetschwebahn mithilfe von rotierenden Halbach-Arrays möglich?
Biologie
Malte Cox, Leo Roer, Beeke Drechsler, Städtisches Wilhelm-Hittorf-Gymnasium, Münster, Thema: Plastic: Revolution - plastikfressende Mikroorganismen
Chemie
Ben Eumann, Dietrich-Bonhoeffer-Gymnasium, Hilden, Thema: Nelkenduft aus Teer?

So zeigt Nordrhein-Westfalen den Weg zu einer innovativen und erfolgreichen Green Economy.
Diese Projekte werden vom Begutachtungsausschuss zur Förderung empfohlen:
MycoMatch - Bioinformatische Plattform zur Identifikation biobasierter Rohstoffe in pilzlichen Mikroorganismen
Mit MycoMatch entwickelt Mycolever eine bioinformatische Plattform, die die Identifikation pilzlicher Metabolite und Proteine aus bisher ungenutzten pilzlichen Mikroorganismen ermöglicht.
Diese haben das Potenzial, die Transformation von einer petrochemisch- zu einer biobasierten Industrie zu ermöglichen.

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Gesucht werden umsetzungsnahe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, die: 1. eine klimaneutrale Nutzung des abgeschiedenen CO2 anstreben 2. einen Beitrag zum Klimaschutz und zur regionalen Vernetzung leisten
CO2 kann beispielsweise genutzt werden in Hartschäumen für Dämmstoffe an Gebäuden, in kohlenstoffhaltigen Produkten wie Zahnbürsten, Fensterrahmen, Shampooflaschen oder auch als Nährstoff für Mikroorganismen, die wiederum bei der Herstellung bestimmter chemischer Rohstoffe helfen, z.B. Biokraftstoffe und Kunststoffe.
Weitere Einsatzmöglichkeiten ergeben sich bei der Herstellung von Carbonfasern sowie von Basischemikalien wie Polyethylen, Polypropylen, Ethanol oder Polyolen für Polyurethan.
Der Förderwettbewerb zur klimafreundlichen Nutzung von CO2 (CCU) richtet sich an Konsortien aus Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtung, Vereinen und Verbänden sowie Gemeinden und Gemeindeverbänden.

Weitere Informationen finden Sie hier.
In der zweiten Runde wurden die folgenden Projekte ausgewählt:
AQUASENSE: Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer innovativen Detektionstechnologie auf Aptamerbasis, die einen schnellen, spezifischen und sensitiven Nachweis von pathogenen Mikroorganismen im Wasser ermöglichen soll.
(Projektkoordination: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., St. Augustin)
FlowStore: Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines zuverlässigen, kosteneffizienten und transportfähigen Organkonservierungssystems, das die Perfusion von Spenderorganen sowohl bei Körpertemperatur als auch wie bisher als kalte Perfusion ermöglicht.

Wer zum Fest einen Baum im Topf bevorzugt, um ihn zum Beispiel nach der Weihnachtszeit in den Garten zu pflanzen, sollte folgendes beachten: Bäume, die wochenlang in der Wohnung stehen, wachsen nur selten wieder im Garten an.
Zudem gibt es bei Topf-Bäumen noch einen weiteren Nachteil: Werden die Bäume im Anbaugebiet mitsamt ihren Wurzelballen aus der Erde gestochen, trägt man dabei auch fruchtbaren Oberboden ab.
Im Oberboden sind besonders viele Mikroorganismen und Nährstoffe und eine Basis für gesundes Pflanzenwachstum.
Beim Kauf eines Weihnachtsbaumes sollte man daher immer auch auf die Zertifizierung achten und nachfragen.
Viele Weihnachtsbäume werden heute unter Berücksichtigung ökologischer, ökonomischer und sozialer Gesichtspunkte bewirtschaftet.

Aktive Zentren sind in der Chemie und Biologie diejenigen Stellen eines Katalysators oder Enzyms, an denen die katalysierten Reaktionen stattfinden.
Im neuen Forschungsgebäude wird der Begriff breiter gefasst: Als active sites werden allgemein die Reaktionsorte bezeichnet, an denen entscheidende Prozesse stattfinden.
Beispielsweise zählen hierunter die Bindung von Molekülen an bestimmte Oberflächen von Proteinen oder auch die Identifizierung von einzelnen Zellen mit besonderen Eigenschaften innerhalb einer Gemeinschaft von Mikroorganismen.
Ganz entscheidend für den Forschungsansatz: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen die Reaktionsorte in ihrer natürlichen Umgebung, da sie sich auf die chemischen und biologischen Prozesse auswirkt.

Dazu gibt es Exponate zur Wasserstoffspeicherung, einen Modellkatalysator sowie das Start-up CleanH2eat, das Wasserstoff emissionsfrei in Wärme umwandeln will.
Modellregion Bioökonomie/Aussichtspunkt Tagebau Hambach
Im Rheinischen Revier entsteht eine Modellregion für Bioökonomie: Statt auf fossile Ressourcen wie Kohle, Erdöl oder Gas setzt die Bioökonomie auf Pflanzen, Mikroorganismen und Bioabfälle.
Wesentlicher Treiber der Entwicklung ist die Strukturwandelinitiative BioökonomieREVIER.
Das Forschungsprojekt "Agrorobotik, KI und digitale Systeme für die Landwirtschaft" zeigt praxisnah, wie sich Anbaumethoden durch KI und Digitalisierung verbessern lassen.

Prof. Dr. Erik H. Saenger Hochschule Bochum ComLabgo - E-Mobilitätskonzepte Prof. Dr.-Ing.
Jan Schneider Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Lemgo Food Shelf Life - Lebensmittelverluste reduzieren und die sensorische und physiologische Qualität von Lebensmitteln verbessern Prof. Dr. Bernd Strehmel Hochschule Niederrhein, Krefeld REFUBELAS - Reversibel funktionalisierte Oberflächenbeschichtungen mit NIR Linienfokus-Lasern und NIR-LEDs Prof. Dr. Nicole Teusch Technische Hochschule Köln, Leverkusen 3D MikroTumor - Dreidimensionale Tumor-Mikromilieu-Modelle zur Wirkstoffsuche Prof. Dr. Edda Tobiasch Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Rheinbach TestMedgO - Testung eines neuen potentiellen Medikamentes gegen Osteoporose Prof. Dr. Florian Wichern Hochschule Rhein-Waal, Kleve Soil ionoMICS -
Elementzusammensetzung von Bodenmikroorganismen und ihre Bedeutung als Indikator zur Bodenfruchtbarkeitsbewertung, sowie für die Kohlenstoff- und Stickstoffspeicherung von Böden
Durch das Förderprogramm werden die umsetzungsorientierte Fach-hochschulforschung gestärkt, Schwerpunkte in der Forschung auf- und ausgebaut und die Wettbewerbsfähigkeit bei der Einwerbung von Drittmitteln gesteigert.
Das neue Förderprogramm ist ein weiterer Baustein in der Förderung von Forschung an Fachhochschulen in Nordrhein-Westfalen.

An der TH Köln wird ein Virtual Reality Trainingssystem für Rettungskräfte und Katastrophenvorsorge entwickelt, an der FH Aachen werden von den Bereichen Biotechnologie sowie Energie- und Regelungstechnik Biogasreaktoren erforscht, um mit Pflanzenresten, Mikroorganismen und elektrischer Energie nachhaltig Wasserstoff zu produzieren.

2. GRK 2158/1 "Naturstoffe und Analoga gegen Therapie-resistente Tumoren und Mikroorganismen: Neue Leitstrukturen und Wirkmechanismen", Sprecher: Prof. Peter Proksch, Sprecherhochschule: Universität Düsseldorf