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.

In diesem Blog-Post geht es um unseren Ansatz einer Technologieplattform für Biologie-Technik-Schnittstellen. Wir haben uns mit der Frage beschäftigt, welche Funktionen eine solche Schnittstelle erfüllen muss und welche Technologien für die Realisierung relevant sein können. In Anlehnung an einen USB-Stick, haben wir eine Zelle als Datenspeicher und Computing-Element betrachtet und unsere Schnittstelle USB-Cell getauft.

Das seit zwei Jahren aktive Forschungsnetzwerk hat heute den gemeinnützigen Verein Kompetenzzentrum Biointelligenz e.V. gegründet. Forschungseinrichtungen aus dem Stuttgarter Raum unterstützen damit das Zusammenwachsen von Natur, Technik und Informationswissenschaft und bringen das Paradigma der Biointelligenz in die Breite.

Mikroalgen sind faszinierende Organismen: Die vor allem im Wasser lebenden Einzeller betreiben Photosynthese wie die Pflanzen auf dem Land. Für ihre Kultivierung wird neben Licht auch CO2 benötigt. Besonders interessant: Sie produzieren daraus – je nach Wachstumsbedingungen – eine Vielzahl wertvoller Inhaltsstoffe. Das alles macht sie zu einem idealen biologischen Rohstoff für zahlreiche Anwendungen – von der Lebensmittelindustrie bis zur Raumfahrt. Im Blog zeigen wir, wie ihr Potenzial mithilfe biointelligenter Kultivierungssysteme genutzt werden kann.

Das Speichern von Daten in DNA wird bereits seit mehr als 20 Jahren erforscht und das aus gutem Grund: DNA hat im Vergleich zu elektronischen Speichermedien viele Vorteile, wie beispielsweise die Datendichte. In einem Kubikmillimeter DNA lassen sich mehr als…

Eine ressourcenschonende Landwirtschaft mit einer sinnvollen Abwasserverwertung verbinden – dank Hydroponik wird das möglich. Die innovative Anbauform kommt gänzlich ohne Boden aus. Die Nährstoffe, die Pflanzen zum Wachsen benötigen, werden komplett über das Wasser zugeführt.

Sie springt hoch über seinen Kopf. Im Flug trennt sie einen seiner vier hydraulischen Arme samt eingebauter Plasmawaffe vom Rumpf seines stählernen Maschinenkörpers, nur mit einer Bewegung ihres Armes: blitzschnell, präzise und mit unglaublicher Kraft. Sanft landet sie hinter dem taumelnden Cyborg, der schließlich donnernd zu Boden geht. Sie wusste selbst nicht, dass sie zu so etwas in der Lage ist …

Die Überfischung von Meeren und Gewässern und ökologische Folgeschäden sind die großen Herausforderungen im Bereich der Fischerei. Eine Alternative bietet die Fischzucht in Aquakulturen. Diese muss allerdings einerseits umwelt- und tierfreundlich sein, sich andererseits aber auch wirtschaftlich rechnen. Die Zukunft liegt hier in Kreislaufanlagen, in denen biointelligente Online-Sensorik für das Monitoring der Wasserqualität genutzt wird.

In unserer Gruppe »Physische Assistenzsysteme und smarte Sensoren« am IPA und »Mensch-Technik-Interaktion« am IFF der Uni Stuttgart versuchen wir, mit der Forschung an individuellen Orthesen zu helfen, die zwar personalisiert sind, aber auch bezahlbar.

Um mit Krankheitserregern zurecht zu kommen, hat unser Körper ein wirksames Arsenal an Gegenmaßnahmen zur Verfügung. Ein wesentlicher Bestandteil ist das angeborene Immunsystem. Dessen Komponenten und Mechanismen lassen sich nutzen und nachbilden, um etwa Testsysteme für eine effiziente Diagnostik von Erkrankungen herzustellen. Auch Wirkstoffe können damit effektiv gescreent und identifiziert werden. So wird die natürliche Kompetenz des Körpers biointelligent nutzbar gemacht.