Kieselalgen als Bioraffinerie - 05.05.2023

Mikroalgen: Nachhaltige Chemikalienproduktion in der Minifabrik

Nachwachsende Rohstoffe als Alternativen zu fossilen Ressourcen gibt es einige. Damit aus diesen Produkte unseres Alltags werden können, müssen Pflanzenöle & Co. nicht nur gewonnen, sondern chemisch weiterverarbeitet werden. Forschende der Uni Konstanz haben Mikroalgenzellen so in winzige Raffinerien umfunktioniert, dass diese nicht nur Rohstoffe herstellen, sondern diese auch gleich aufwerten und damit nachhaltige Chemikalien liefern…

Am Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna haben Vertreter aus Politik, Forschung und Wirtschaft eine neuartige Pilotanlage zur schonenden Verarbeitung von Rapssaat eingeweiht, um die stoffliche Wertschöpfung von Raps zu steigern.

Nachhaltigkeit ist im Bereich Lebensmittel- und Verpackungsindustrie eine Herausforderung. So werden Plastikverpackungen zwar durch biobasierte und kompostierbare Materialien ersetzt, jedoch müssen diese hohen funktionalen Anforderungen gerecht werden. Forschende der Universität Hohenheim haben ein neues Beschichtungssystem entwickelt, das wasserundurchlässig hitzebeständig, mechanisch belastbar und zum Verzehr geeignet bzw. kompostierbar ist.

Fertiggerichte sind ideal, um schnell den Hunger zu stillen. Gleichzeitig produzieren sie jedoch eine Menge Plastikmüll. Um dieses Problem anzugehen, krempelte das studentische Team EDGGY von der Universität Hohenheim die Ärmel hoch – und entwickelte essbare Verpackungen aus Eierschalen und anderen pflanzlichen Rohstoffen. Der Clou: Im heißen Wasser lösen sie sich einfach mit auf – und können als zusätzlicher Protein-Boost mitgegessen werden.

Dr. Lukas Kriem und Marc Beckett forschen am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik an hydroponischen Systemen für eine »bodenlose« Landwirtschaft, die Ressourcen schont, die Umwelt weniger belastet und Pflanzenanbau sogar in unwirtlichen Regionen ermöglicht.

Robotiker des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart haben einen von Quallen inspirierten Unterwasserroboter entwickelt, mit dem sie eines Tages Abfälle vom Meeresgrund aufsammeln wollen. Der nahezu geräuschlose Prototyp kann Objekte berührungslos unter seinem Körper einfangen und bewegt sich somit störungsfrei in empfindlichen Umgebungen wie zum Beispiel Korallenriffen.

Am Eingangstor der Bundesgartenschau wächst ein Garten aus der Wand. Darin drei waagrechte Bäume, die sich um die eigene Achse drehen: GraviPlants. Die Konstruktion wurde bereits vor der Eröffnung angebracht und wartet auf die staunenden Blicke der Besucher:innen. Entwickelt wurde der vertikale Garten von dem StartUp Visioverdis 2.0, mit Unterstützung der Universität Hohenheim in Stuttgart.

Stadt der Zukunft - 04.04.2023

FamoS: Klimaschutz an der Fassade

Ein ressourceneffizientes Wassermanagement kombiniert mit Photovoltaik-Modulen bei gleichzeitiger, innovativer Fassadenbegrünung. Das alles leistet FamoS. Das „Fassadenmodul mit Synergie“ bietet mit der Verbindung bereits bewährter Elemente einen wertvollen Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel und zur Klimaresilienz von Städten.

Reststoffe mit Potenzial - 16.03.2023

PeePower™ – Energie aus Urin

Grünen Wasserstoff und Plattformchemikalien aus Abwasser zu gewinnen, ist das Ziel des Verbundforschungsprojekts PeePower™ BUGA 2023. Damit sind die Forschenden auf der BUGA 2023 mit den vier Leitthemen Klima, Energie, Umwelt sowie Nahrungssicherung in guter Gesellschaft.

Ein neuartiges, ebenso umweltfreundliches wie kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern aus Lignin ist an den DITF entwickelt worden. Es zeichnet sich durch hohes Energiesparpotential aus. Die Vermeidung von Lösungsmitteln und die Nutzung natürlicher Rohstoffe machen das Verfahren umweltfreundlich.

Im Februar nahm das estnische Start-up New Standard Oil erfolgreich den ersten großtechnischen Prototyp zur Trocknung und Torrefizierung von biogenen Reststoffen in Betrieb. Die Anlage arbeitet mit Heißdampf bei Atmosphärendruck und damit äußerst energieeffizient.

Mit einem biobasierten, biologisch abbaubaren Kunststoffrasensystem will die Stadt Ellwangen den Austrag von Mikroplastik in die Umwelt reduzieren und eine nachhaltige, zukunftsfähige Alternative für neue Sportplätze mit Kunststoffrasen schaffen. Die Entwicklung des Systems übernehmen der Biopolymerhersteller TECNARO und das Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart.

Die Bioökonomie kann ein zentraler Baustein für die Transformation unserer größtenteils auf Kohle, Öl und Gas gestützten Wirtschaft sein. Nachwachsende Rohstoffe und synthetische Kohlenstoffverbindungen sind jedoch knapp und teuer. Sie sollten in Bereichen wie der chemischen Industrie eingesetzt werden – und nicht als Energieträger. Das ifeu stellt jetzt die Ergebnisse von vier richtungsweisenden Studien vor.

Ein Bakterium namens Rhodospirillum rubrum (R. rubrum) ist ein richtiger Alleskönner in Sachen Klimaschutz: Im neu entwickelten Verfahren der »Dunkel-Photosynthese« kann das Bakterium gleichzeitig grünen Wasserstoff und biogenes CO2 als Grundstoff für negative Emissionen bereitstellen. Und eröffnet dabei neue Perspektiven für eine biointelligente Energie- und Rohstoffwende.

Synergieeffekte durch Mikroalgen und Purpurbakterien - 03.02.2023

Auf dem Weg in die Wasserstoffwirtschaft mit einer Abwasser-Bioraffinerie: Das Projekt SmartBioH2-BW

Unter Nutzung industrieller Abwasser- und Reststoffströme entsteht in Rheinfelden (Baden) eine Bioraffinerie, die zwei Bioreaktoren mit Purpurbakterien und Mikroalgen miteinander koppelt und „grünen“ Wasserstoff sowie organische Grundstoffe wie Carotinoide synthetisiert. SmartBioH2-BW ist ein Pilotprojekt der Fachinitiative urbane und industrielle Bioraffinerien und wird durch das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft gefördert.

Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut bricht heute am 1. Februar zu einer Delegationsreise nach Lateinamerika auf. Im Fokus der Reise, die im Anschluss auch nach Brasilien führen wird, stehen die Themen „grüner Wasserstoff“, „Wasser und Abwassertechnologien“ und „Rohstoffe“. Neben politischen Gesprächen und Unternehmensbesuchen steht der Besuch einer Pilotanlage zur Produktion von grünem Wasserstoff in Brasilien auf dem Programm.

Rohstoffe aus Abwässern - 21.12.2022

Kläranlagen als Bioraffinerien: Das Projekt RoKKa

In dem vom Fraunhofer IGB koordinierten Verbundprojekt RoKKa werden Verfahren erprobt, um aus kommunalen und industriellen Abwässern Rohstoffe wie Phosphor- und Stickstoffverbindungen für die Düngemittelproduktion klimaneutral zu extrahieren. Die neuen Verfahren werden an Kläranlagen im Großraum Ulm unter realen Bedingungen getestet, um diese zu nachhaltigen Bioraffinerien auszubauen.

Algen sind kleine Klimaretter. Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind sie äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid (CO₂) als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Daher steckt in ihnen erhebliches Potenzial für eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft.

Projekt FuTuReS - 12.12.2022

Mikroalgen – hochwertige Produkte für die heimische Landwirtschaft?

Algen sind Wasserlebewesen, die in einer riesigen Artenvielfalt vorkommen. Aber nicht nur das: Als kleine grüne Minifabriken können sie allerhand Wertstoffe herstellen. Dafür brauchen sie lediglich Wasser, Licht, CO2 und ein paar Nährstoffe, die aus Biogas- oder Kläranlagen verwertet werden können. Forschende haben nun optimale Rahmenbedingungen und Praktikabilität von Prozessverfahren zur landwirtschaftlichen Algenkultivierung ermittelt.

Very Important Robot: Als Kanzler-Exponat holte Bundeskanzler Olaf Scholz den Agrar-Roboter „Phoenix“ der Universität Hohenheim ins Rampenlicht des Digital-Gipfels. Im Gespräch mit Hohenheimer Agrarwissenschaftlern ließ sich der Kanzler erläutern, wie das schwäbische Multitalent seine künstliche Intelligenz und Robotik dazu nutzt, die zukünftige Landwirtschaft mit Umwelt- und Artenschutz zu versöhnen.

Die knapp 10.000 kommunalen Kläranlagen in Deutschland verbrauchen jährlich etwa 4.400 Gigawattstunden (GWh) Strom und gehören damit zu den elektrischen Großverbrauchern. Das entspricht etwa dem Strombedarf von 900.000 Vier-Personen-Haushalten. Hinzu kommen die Treibhausgase Lachgas und Methan, die im Prozess der Abwasserbehandlung entstehen und maßgeblich zu den Emissionen einer Kläranlage beitragen.

Das Treibhausgas CO2 aus der Atmosphäre entnehmen und durch kombinierte Prozesse in einen stabilen Kohlenstoff umwandeln – das leistet seit diesem Monat ein neuer Anlagenverbund am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Versuchsmaßstab. Das im Forschungsprojekt NECOC gemeinsam mit Industriepartnern entwickelte Verfahren vereint negative Emissionen mit der Produktion eines Hightech-Rohstoffs.

Nachwachsende Rohstoffe und biobasierte Verfahren können in entscheidendem Maß zum Ersatz fossiler Materialien beitragen. Dies geht aus einer Roadmap hervor, welche die Fraunhofer-Gesellschaft heute in Berlin der Politik und Öffentlichkeit präsentiert hat.

Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister Kraut hat den mit insgesamt 50.000 Euro dotierten Landes-Innovationspreis verliehen. Ausgezeichnet wurden u.a. die SAX Power GmbH, die Wasser 3.0 gGmbh gemeinsam mit der abcr GmbH und die Subsequent GmbH.

Ob im Trinkwasser, in der Nahrung oder sogar in der Luft: Plastik ist ein globales Problem – und das ganze Ausmaß der Verschmutzung ist möglicherweise noch gar nicht bekannt. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben gemeinsam mit Partnern aus den Niederlanden und Australien konventionelle Annahmen für den Transport von Plastik in Flüssen überprüft.