Biointelligente Chemie

Die Zeit drängt. Dieses Fazit zum Auftakt der COP26 UN-Klimakonferenz 2021 dieser Tage bleibt einem im Gedächtnis. Der Präsident der Weltklimakonferenz, Alok Sharma, sprach von einem Weckruf: Wenn der Klimawandel nicht in den Griff zu bekommen ist, wird die Menschheit einer Katastrophe gegenüberstehen. Das Ziel, die CO2-Emissionen der Menschheit drastisch zu reduzieren ist aktueller denn je. Dieses Ziel unterstützen wir durch ein Umdenken: CO2 als Ressource zu nutzen.

Vor kurzem haben wir noch bei den Olympischen Spielen mitgefiebert. Rein physisch natürlich kaum zu unterscheiden, haben wir Wissenschaftler mit den Athleten aber vor allem eines gemeinsam: Wir streben nach Perfektion. So auch in der Herstellung von Polymeren, der Basis von Kunststoffen. Hier konkurrieren jedoch unterschiedliche Ansätze: Stellen wir sie synthetisch auf Erdölbasis her, biologisch auf Grundlage von nachwachsenden Rohstoffen oder sogar aus organischen Rest- und Abfallstoffen? Auf jeden Fall verspricht es ein spannendes Rennen mit offenem Ausgang.

Die aktuell sichtbaren dramatischen Folgen des Klimawandels wie das Hochwasser in Deutschland und Belgien oder die Hitzewelle in Kanada und den USA erhöhen den Druck auf Unternehmen, ihre CO2-Emissionen drastisch zu reduzieren. Unterstrichen wird dieser Handlungsdruck durch das kürzlich geänderte Klimaschutzgesetz der Bundesregierung, das vorsieht, dass Deutschland bis 2045 klimaneutral wird. In diesem Kontext tritt verstärkt die Frage in den Vordergrund: Was tun mit CO2? Welche Prozesse existieren heute schon, um CO2 direkt in kommerzielle Produkte oder Intermediate der chemischen Industrie umzuwandeln?

Ob Backen oder Brauen – der Mensch nutzt seit jeher biotechnologische Prozesse und lässt Mikroorganismen für sich arbeiten. Die Einsatzgebiete gehen allerdings weit über die Nahrungszubereitung hinaus. Die Wissenschaft erschließt immer mehr Anwendungsmöglichkeiten für biotechnologisch hergestellte Produkte in Pharmazie, Chemie und Energieversorgung. Eins haben alle neuen Verfahren gemeinsam: Sie nutzen erneuerbare Rohstoffe als nachhaltigen Ersatz für fossile. Mit den richtigen Prozessen und recycelbaren oder abbaubaren Produkten lässt sich so eine Kreislaufwirtschaft im Sinne einer nachhaltigen Bioökonomie realisieren.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kompetenzzentrums Biointelligenz und Fraunhofer halten eine nachhaltige Transformation der industriellen Wertschöpfung für die Umwelt, die Gesellschaft und nicht zuletzt für die Wirtschaft für unaufschiebbar. In 17 Vorträgen zur Biologischen Transformation in der Württembergischen Landesbibliothek in Stuttgart skizzieren sie Antworten auf den globalen Ressourcenverbrauch, den Klimawandel, die Luftverschmutzung und Vermüllung der Weltmeere.

Klimawandel rückwärts: Mit HyBECCS-Verfahren kann Wasserstoff nicht nur klimaneutral, sondern sogar mit negativen Emissionen erzeugt werden.

Was haben die 5. Chemie-Nobelpreisträgerin der Geschichte, der Wunsch Gott zu spielen und Dein Waschmittel zu Hause gemeinsam Und welche Rolle spielen eigentlich Roboter bei dem Ganzen? Was nach dem neuesten Science-Fiction-Blockbuster klingt, ist ein Prinzip, welches im Fachjargon unter Enzyme Engineering bekannt ist. Das Versprechen: Maßgeschneiderte Enzyme für das perfekte Produkt mithilfe von Screening-Robotern.

Seit dem 1. Januar 2021 werden die CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Kraftstoffe bepreist. Damit wirkt sich der Klimawandel direkt nachteilig auf die produzierende Industrie aus.