Für den Aufbau der Immunabwehr ist eine Proteinklasse bedeutsam, die bei einem Befall durch Viren oder Bakterien durch extrazelluläre Botenstoffe (Interferone) stimuliert wird. Wie eines dieser Proteine, das humane Guanylat-bindende-Protein-1 (hGBP1), arbeitet, haben Forscher der Ruhr Uni Bochum herausgefunden. Geklärt: Molekularer Mechanismus der Immunproteine<% image name="hGBP1_Proteine" %><p>
<small> Molekulare Ansicht zweier hGBP1 Proteine (eines hinten in blau und das andere durchsichtig davor in grün), deren Interaktion durch die beiden GTP Moleküle gesteuert wird (Kugeln in dunkelblau, weiß und rot). </small>
Das besondere bei GTP-bindenden Proteinen besagt schon ihr Name: Sie haben ständig einen Co-Faktor gebunden - das GTP. Dieses kleine organische Molekül sorgt dafür, dass "sein" Protein eine bestimmte mikroskopische Struktur annimmt, die es erst dazu befähigt, mit dem Partnerprotein in Interaktion zu treten.
Damit sind diese Wechselwirkung und die damit verbundene Funktion regulierbar, denn das GTP kann seinerseits durch Abspaltung einer Phosphatgruppe verändert werden. Dieses Prinzip des "Ein- und Ausschaltens" eines Proteins ist in der Natur weit verbreitet und dient zur Regulation von Zellwachstum und -differenzierung, Proteinbiosynthese und vielen anderen Prozessen.
Eine Besonderheit des hGBP1 ist, dass es von seinem Co-Faktor nicht nur eine, sondern nacheinander zwei Phosphatgruppen abspaltet, so dass eine größere Vielfalt von regulierbaren Wechselwirkungen denkbar ist. Bisher konnten die Forscher zeigen, dass dadurch ein Selbst-Assemblierung des hGBP1 gesteuert wird. Nun sind sie auf der Suche nach weiteren Interaktionspartnern des Proteins. "Die wird es für das hGBP1 geben müssen, um die Wirkung des Proteins in der Immunabwehr zu erreichen", so Christian Herrmann von der Ruhr Uni Bochum.
Jenaer Chemiker imitieren Energiegewinnung der Natur
Mit einer weltweit einmalig hohen Ausbeute sind Jenaer Chemiker in der Lage, in einem der Natur nachempfundenen Prozess molekularen Wasserstoff zu erzeugen. Das Besondere an dem Verfahren: Die Reaktion läuft in einem einzigen Molekül ab.<% image name="Wald" %><p>
Die Wissenschaftler vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Uni Jena nutzen Licht, um Elektronen gezielt von einer Untereinheit dieses Moleküls zu einer anderen springen zu lassen. Dadurch entsteht am Ende der Reaktion molekularer Wasserstoff.
Sven Rau hat für diese Form der Energiegewinnung aus Licht in jahrelanger Synthesearbeit einen speziellen Katalysator entwickelt: "Unser Vorbild ist die Natur, die uns in jedem grünen Blatt vormacht, mit welcher Effizienz man das Sonnenlicht zur Energiegewinnung nutzen kann. Wir haben nun einen wichtigen Baustein gefunden, mit dem auch der Mensch diese Quelle in Zukunft mit einer hohen Ausbeute nutzen kann." So sei es denkbar, dass eines Tages Autos den speziellen Molekülkomplex in ihrer Windschutzscheibe tragen und das darauf scheinende Sonnenlicht den Wasserstoff als Treibstoff für die Brennstoffzelle erzeugt.
Wie bei der Photosynthese hat der Prozess, den die Chemiker im Labor ablaufen lassen, 2 wesentliche Stationen: Ein spezieller Metallkomplex mit Ruthenium als ausschlaggebendem Bestandteil dient als Antenne, die das Licht einfängt. Das Ruthenium gibt daraufhin ein Elektron ab, das auf das Reaktionszentrum springt, dessen Kern ein Palladiumatom bildet. An diesem Metallzentrum wird schließlich Wasserstoff gebildet.
In der Natur sind es die Blattfarbstoffe "Chlorophylle" und "Carotinoide", die als Lichtantennen dienen. Die Aufnahme der Lichtenergie versetzt sie in einen energiereichen angeregten Zustand. Sie geben diese Energie weiter, die damit als Triebkraft für eine Reihe von Reaktionen dient. An deren Ende wird aus CO<small>2</small> Zucker gewonnen. "Was wir der Natur bisher noch nicht abschauen konnten, ist die perfekte Zielgerichtetheit dieser Prozesse", erklärt Rau. In seinem Laboraufbau springen noch nicht alle Elektronen vom Ruthenium auf das Palladium über, doch das soll jetzt mit Laser-spektroskopischen und quantentheoretischen Methoden perfektioniert werden.Jenaer Chemiker imitieren Energiegewinnung der Natur
In Knittlingen bei Pforzheim (Baden-Württemberg) wird eine neue Abwassertechnologie erprobt: In einem Neubaugebiet wird Abwasser dort gemeinsam mit Küchenabfällen semi-dezentral via Anaerobtechnik gereinigt und gleichzeitig Biogas und Dünger gewonnen. Zudem wird Regenwasser wieder in Trinkwasserqualität zur Verfügung gestellt. DEUS 21: Energie und Düngemittel aus dem Abwasser<% image name="Bioreaktor_Membranfilter" %><p>
<small> Im Bioreaktor wird das Abwasser anaerob gereinigt und Biogas gewonnen. Die nachgeschalteten Rotationsscheibenfilter halten die anaeroben Bakterien im Reaktor zurück und filtern das hier gereinigte Abwasser. </small>
Nach Abschluss der zweijährigen Bauarbeiten geht die vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelte Anlage jetzt offiziell in Betrieb. Das "Wasserhaus" des Projekts mit dem Namen DEUS 21 (Dezentrales urbanes Infrastruktursystem) vereint dabei alle unterirdischen Wasserwege - es bereitet das Regenwasser auf, ist Abwasservakuumstation und anaerobe Abwasserreinigung zugleich.
Zusätzlich zur klassischen Trinkwasserleitung aus dem örtlichen Wasserwerk führt in Knittlingen eine separate Ringleitung <u>aufbereitetes Regenwasser</u> aus dem "Wasserhaus" in die Haushalte. Im Wasserhaus wird das Regenwasser mit Rotationsscheibenfiltern aufbereitet, die am Fraunhofer IGB entwickelt wurden. "Die Poren dieser keramischen Membranfilter sind kleiner als Bakterien und Viren - das gefilterte Regenwasser ist somit keimfrei" erläutert Walter Trösch vom Fraunhofer IGB. Es kann zum Waschen und Duschen, zum Geschirrspülen, für die WC-Spülung oder zur Gartenbewässerung genutzt werden. Zudem werden Entkalkungsmittel und Weichspüler überflüssig, da das Regenwasser besonders weich ist.
Im Projekt DEUS 21 wird zudem das Abwasser nicht ins örtliche Abwassernetz geleitet, sondern mit dem im Haushalt anfallenden Biomüll über eine Vakuumkanalisation einer Abwasserreinigungsanlage zugeführt. Die Haushalte haben so die Möglichkeit, noch einmal Wasser zu sparen, wenn sie anstatt der herkömmlichen Wasserspülklos Vakuumtoiletten installieren, die nur 1/10 des Wassers verbrauchen.
Nun kommt die <u>biologische Abwasserreinigung</u> zum Einsatz: Diese besteht aus einem 2,5 m3 fassenden Bioreaktor mit einer Membranfilterstufe. "Wir betreiben den Bioreaktor anaerob, das heißt unter Ausschluss von Luftsauerstoff und bei hiesigen Temperaturen. Das ist eine Weltneuheit, denn herkömmliche Kläranlagen nutzen aerobe Biologie für die Endreinigung des Abwassers. Anaerobe Mikroorganismen bilden weniger Biomasse als aerobe und produzieren zudem Biogas, das die Anlage mit Strom und Wärme versorgt." Überschussstrom kann in das Versorgungsnetz eingespeist werden.
Das gereinigte Abwasser, das als Filtrat die Membranfilterstufe des Bioreaktors verlässt, hat einen niedrigen CSB (chemischen Sauerstoffbedarf), weil es kaum organische Kohlenstoffverbindungen enthält. Die restlichen Phosphate und Ammoniumstickstoffe werden als wertvolle Düngemittel aufbereitet: Phosphat wird als Magnesium-Ammonium-Phosphat gefällt, Ammonium aus dem Regenerat einer Ionenaustauschersäule per Luftstrippung zurückgewonnen.
Das Konzept kann auch für regenarme Regionen angepasst werden. Damit eröffnen sich Exportchancen für die Industriepartner Bellmer, Eisenmann, EnBW, Festo, Gemü, GEP, Kerafol, Prov und Roediger.
Angesichts der am 1. Oktober in Kraft tretenden europäischen Abgasnorm Euro 4 rechnet die <a href=http://www.omv.com>OMV</a> mit einem stark steigenden Bedarf nach AdBlue und verdichtet daher ihr AdBlue-Tankstellennetz. <% image name="OMV_Tankstelle" %><p>
<small> Euro 4 soll für 80 % weniger Partikel und ein Drittel weniger Stickoxide bei den LKW-Emissionen sorgen. Genau das ermöglicht die Harnstofflösung AdBlue in Kombination mit der SCR-Technik (Selective Catalytic Reduction). </small>
Die OMV ist überzeugt: Während bisher nur ein LKW Hersteller - vorwiegend für den deutschen Raum - Fahrzeuge mit der notwendigen SCR-Technik (Selective Catalytic Reduction) lieferte, werden ab 1. Oktober alle namhaften europäischen Nutzfahrzeughersteller diesem Beispiel folgen.
In den tauglichen Fahrzeugen wird die Harnstofflösung AdBlue in einen zusätzlichen Tank gefüllt und während des Betriebs automatisch in das Abgassystems eingedüst. Im Katalysator werden damit Stickoxide in Luftstickstoff und Wasser umgewandelt. So kann die Partikelemission von LKW-Dieselmotoren um 80 % und die Stickoxidemission um ein Drittel gesenkt werden. Gleichzeitig senkt der Einsatz der SCR-Technik den Kraftstoffverbrauch um bis zu 7 %. Bei einer Tankgröße von 60 l muss Ø nur alle 4.000 km getankt werden.
AdBlue ist heute an 131 OMV-Tankstellen in Bulgarien, Deutschland, Italien, Kroatien, Österreich, Rumänien, Serbien, Slowakei, Slowenien, Tschechien und Ungarn erhältlich. Bei 32 davon kommt die Harnstofflösung direkt aus der Zapfsäule, bei den übrigen ist AdBlue in 10 l-Gebinden erhältlich. 2007 wird die OMV die Anzahl ihrer AdBlue Tankstellen mit Zapfsäulen in Mitteleuropa auf 67 erhöhen.OMV setzt auf AdBlue: Harnstoff gegen LKW-Abgase
Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig ist es gelungen, die bei einer Gentherapie einzubringende DNA auf das Allernötigste zu reduzieren. Ihr viel versprechendes System haben die Braunschweiger Forscher als <a href=http://www.gtmb.org/volume10/25_Nehlsen/25_Nehlsen_233-244.pdf>Minicircles</a> beschrieben.<% image name="Minicircle_Prep" %><p>
Von Viren übernahmen die Genforscher das <u>Prinzip der "Episomen"</u>: Kleine ringförmige DNA-Moleküle, die sich locker an die Chromosomen anheften und ihnen bei der Zellteilung in die Tochterzellen folgen. "Im Gegensatz zu viralen Episomen brauchen wir als Haftmechanismus allerdings keine viralen - und damit potenziell gefährlichen - Proteine", erklärt die Helmholtz-Forscherin Kristina Nehlsen, "sondern lediglich kurze DNA-Haftsequenzen."
Diese Episomen konnten, nachdem man Bakterien für ihre Produktion benutzt hatte, nachträglich auch noch von allen bakteriellen Sequenzen befreit werden: Ein durch Hitze aktivierbares Enzym sorgt dafür, dass das Bakterium selbst nach getaner Arbeit die Markierungs- und Selektionsgene entfernt, die für die Vervielfältigung zu Beginn noch nötig waren. Bei den dabei entstehenden Minicircles fällt der tierischen Zelle nicht mehr auf, dass es sich um fremde DNA handelt.
Um bei jeder Zellteilung vererbt zu werden, muss die einzubringende DNA vorsichtig in die Zelle geschleust werden: Dazu werden die DNA-Minicircles in kleine Lipidtröpfchen verpackt, die mit der äußeren Hülle der Wirtszelle verschmelzen. Im Zellinneren können sich die Mini-Ringe dann dank spezieller Elemente - der S/MARs - am Zellkern anheften. S/MAR steht für scaffold/matrix attachment region - kurze DNA-Stücke, die an die Zellkern-Matrix binden und aktive DNA-Bereiche von inaktiven isolieren.
Einmal im Zellkern angeheftet, werden die DNA-Minicircles bei jeder Zellteilung weiter vererbt und gleich bleibend abgelesen. Der therapeutische Effekt ist also nachhaltiger als bei herkömmlichen Systemen und ist auch für schnell teilende Zellen, wie solche des blutbildenden Systems, gut geeignet. Die Methode wurde zunächst für Minicircles ausgearbeitet, die nur ein einzelnes Gen tragen. Im nächsten Schritt sollen mindestens 2 Gene auf getrennten Circles übertragen und in ihrem Expressionsverhältnis angeglichen werden.
<small> Gene, die man zusätzlich zum vorhandenen DNA-Bestand in eine Zelle einbringen will, werden schnell als fremd erkannt und inaktiviert. Winzige Unterschiede zwischen der eigenen und der fremden DNA rufen zelluläre Abwehrmechanismen hervor, und nach wenigen Teilungen der Wirtszelle ist jede therapeutische Wirkung stillgelegt. </small>"Minicircles" verbessern DNA-Transfer
Borealis entwickelt PP-Werkstoff für BMW-Armaturen
<a href=http://www.borealisgroup.com>Borealis</a> und BMW haben ein neues Material sowie ein neues Testverfahren für Armaturenkonsolen entwickelt. Die Innovationen reduzieren die Entwicklungszeiten für künftige Modellreihen. Borealis entwickelt PP-Werkstoff für BMW-Armaturen<% image name="Nepol" %><p>
Die neue Materialtype "Nepol GB215HP" wurde entwickelt, um die oberen, mittleren und unteren Träger des Armaturenbretts aus einem einzigen Material fertigen zu können. Der mit 20 % Glasfasern verstärkte Polypropylen-Verbundwerkstoff (PP) erfüllt alle von BMW definierten Anforderungen.
Dank seiner hohen Steifigkeit und Maßhaltigkeit ist dieses Material ideal geeignet für die PKW-Innenausstattung. Zudem wirken diese Bauteile energieabsorbierend und verhindern zudem ein Splittern bei Unfällen. Zu weiteren Vorteilen der neuen Lösung zählen die geringen Emissionen, die ein Beschlagen der Windschutzscheibe reduzieren, sowie die dauerhafte Hitzebeständigkeit, die dem Alterungsprozess des Materials entgegenwirkt.
Borealis hat das PP für das Aufschäumen maßgeschneidert, damit es mit der BMW-eigenen SGI-Schaumspritzgusstechnologie verarbeitet werden kann. Mit dieser speziellen Technologie lassen sich sehr leichte Bauteile mit gut definierter Zellstruktur herstellen, die aufgrund der Gewichtsreduzierung deutliche Umweltvorteile. Hohe Steifigkeit, gutes Lasttragverhalten trotz geringen Gewichts und gute Maßhaltigkeit sind die wichtigsten Vorzüge der neuen Technologie.
Neben dem neuen Material hat Borealis eine neue Software für das CAE- und CAD-System von BMW entwickelt, mit der das Verhalten von SGI-Bauteilen simuliert werden kann, ohne dass die Bauteile für die Tests hergestellt werden müssen. So lassen sich die Entwicklungszeiten und -kosten deutlich senken.
<a href=http://www.ensinger-online.com>Ensinger</a> hat mit Tecanyl MT und Tecason P MT XRO zwei neue Kunststoffe im Programm, die speziell für medizintechnische Anwendungen entwickelt wurden.Neue Medizintechnik-Werkstoffe bei Ensinger <% image name="Ensinger_Tecanyl" %><p>
<small> Probeimplantat aus Tecanyl MT. </small>
Tecanyl MT besteht aus dem Rohstoff Noryl HNA055 von GE Plastics und ist bis zu 1.000 Zyklen bei 134 °C autoklavierbar, ohne nennenswerte Verluste bei den mechanischen Eigenschaften zu erleiden. Er verfügt über gute Laufzeit- und gleichbleibende Schlageigenschaften, ist leicht zerspanbar und zeichnet sich durch seine hohe Beständigkeit gegenüber wiederholter Sterilisierung durch Gammastrahlung, Heißdampf und Ethylenoxid aus.
<% image name="Ensinger_XRO" %><p>
<small> Chirurgische Instrumente oder Probeimplantate aus röntgenopakem Tecason P MT XRO sind am Röntgen-Bildschirm klar erkennbar. </small>
Den Herausforderungen im Bereich der minimalinvasiven und bildgesteuerten Chirurgie sollen die neuen Rundstäbe aus röntgenopakem Tecason P MT XRO mit Ø von 25,4 – 63,5 mm gerecht werden. Dank einem Kontrastmittel sind sie unter Röntgenstrahlung sichtbar und ermöglicht dem Chirurgen während der Überwachung mit Hilfe bildgebender Systeme einen genauen Blick auf seine Instrumente oder auf orthopädische Testimplantate.
Typische Anwendungen der neuen Kunststoffe sind chirurgische Instrumente, Test-Implantate und Sterilisationsbehälter.
<a href=http://www.rf-it-solutions.com>RF-iT Solutions</a>, ein Spin-off von Infineon, hat Version 3.0 der RFID-Plattform You-R OPEN präsentiert. Mit ihr sollen RFID-Prozesse schnell eingeführt werden. Die Grazer wollen damit den De-facto-Standard im Bereich gerätenaher Auto-ID und RFID-Software setzen.RF-iT Solutions präsentiert You-R OPEN 3.0 <% image name="RF-iT" %><p>
You-R OPEN ermöglicht, dass die in den Unternehmen vorhandene Software die Daten aus RFID-Prozessen optimal verarbeiten kann – unabhängig von den eingesetzten Readern und Tags. Die Software ist also das Verbindungsglied zwischen RFID-Hardware und bestehender IT-Infrastruktur. Neben den Basisfunktionen verfügt die Plattform über eine Reihe weiterer Werkzeuge. „Lösungsszenarien können mit wenigen Mausklicks - dank fertiger ,Building Blocks‘ - erstellt werden“, so Firmenchef Dominik Berger. Wenn diese nicht passen, kann die integrierte C#-Entwicklungsumgebung verwendet werden.
Dafür hat RF-iT Solutions das „TUBE-Konzept“ entwickelt – bestehend aus Tube Builder, Admin Suite und Tube Manager. Im Tube Builder werden die eingesetzten Endgeräte zu Lösungsszenarien konfiguriert. In der Admin Suite kann der Systemadministrator die verteilte Lösung einfach installieren und den Status des Systems überwachen. Der Tube Manager sorgt für die Kommunikation innerhalb des Systems.
Softwareanbieter profitieren mit You-R OPEN ebenfalls von einem raschen Einstieg in realisierbare Projektumgebungen, da keine hardwarenahe Programmierung und keine spezielle Technologieausrichtung erforderlich sind. „You-R OPEN ist bei führenden Herstellern im Automotive-Bereich als das beste Auto-ID Operating Environment hervorgegangen. Mit Version 3.0 ist es uns gelungen, die gesamte Systemarchitektur für Integratoren und Endkunden noch attraktiver als bisher zu gestalten“, so Berger.
<a href=http://www.bauchumfang.at>Rimonabant</a> (Acomplia) von <a href=http://www.sanofi-aventis.at>sanofi-aventis</a> ist ab Oktober auch in Österreich erhältlich. Rimonabant, das von sanofi-aventis entdeckt und entwickelt wurde, ist der erste Vertreter der neuen CB1-Blocker und wird gegen Adipositas und bei Übergewicht eingesetzt. <% image name="sanofi_Acomplia" %><p>
<small> Rimonabant 20 mg ist zusätzlich zu Diät und Bewegung zur Behandlung einer Adipositas oder übergewichtiger Patienten indiziert, die darüber hinaus einen oder mehrere Risikofaktoren wie Typ-2-Diabetes oder Dyslipidämie aufweisen. </small>
Der kürzlich veröffentlichte <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/4146>Adipositasbericht</a> bestätigt: In Österreich ist jeder zehnte zu dick - eine neue Volkskrankheit steht bevor. Übergewichtige mit übermäßiger Fettansammlung im Bauchraum weisen dabei das höchste Risiko für die Entwicklung von Dyslipidämie, Typ-2-Diabetes und Herzerkrankungen auf. Dieses übermäßige Fett ist metabolisch höchst aktiv und verändert den Lipid- und Glukosestoffwechsel. Die Folge können schwerwiegende Gesundheitsstörungen wie Insulinresistenz, Bluthochdruck, hoher Blutzucker, Cholesterin-Ungleichgewicht sowie hohe Triglyzeridspiegel sein.
Rimonabant wirkt über eine selektive Antagonisierung von CB1-Rezeptoren, die sich im Gehirn sowie in peripheren Geweben - im Fettgewebe, in der Leber, im Gastrointestinaltrakt und im Muskel - befinden und die eine wichtige Rolle beim Glukose- und Lipid-Stoffwechsel spielen. Durch die CB1-Rezeptorblockade mit Rimonabant wird das krankhaft überaktivierte Endocannabinoid-System (EC) bei Übergewichtigen wieder in einen Gleichgewichtszustand gebracht.
<small> <b>Rimonabant</b> wurde in 4 Phase-III-Studien bei 6.600 übergewichtigen oder adipösen Patienten mit oder ohne Begleiterkrankungen bis zu einem Zeitraum von 2 Jahren untersucht. Darin führte Rimonabant zu einer ganzen Reihe von kardio-metabolischen Verbesserungen im Hinblick auf Blutzuckerwerte (HbA1c), Blutfettwerte (HDL-Cholesterin und Triglyzeride), Blutdruck, Gewicht und Bauchumfang sowie zu Verbesserungen von neu erkannten kardiometabolischen Risikofaktoren wie Adiponektin und C-reaktives Protein (CRP) - Entzündungsmarker, die mit dem kardiovaskulären Risiko verbunden sind. </small>Rimonabant (Acomplia) in Österreich erhältlich
Hanswerner Mackwitz hat sich als Kritiker der Chemie-Industrie einen Namen gemacht. Heute leitet er das Wiener Alchemia-Nova Institut für innovative Pflanzenforschung. Er schildert seine Vision, anstatt mit ,traditioneller Chemie’ und Monokulturen enorme Wertschöpfungspotenziale mit Hilfe nahezu vollständiger „Inwertsetzung“ nachwachsender Naturstoffe (Nawaros) zu heben. <% image name="Mackwitz" %><p>
<small>Hanswerner Mackwitz: "Österreich fehlt ein kluges Konzept für die Nutzung der Nawaros." </small>
<i>Die Hochpreisphase der Petrochemie hat den Begriff der Bioraffinerie en vogue gemacht. Was macht den Charme dieses Begriffes aus?</i>
Worum es geht, das ist die Inwertsetzung biosphärischer Produkte. Es geht im Idealfall um eine kaskadenhaften Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Um ein regional organisiertes Stoffstrom-Management von Pflanzen, Bodenleben und Nützlingen. Das heißt: Landwirte dürfen nicht alleine zu Energiewirten mutieren: Sie haben wesentlich mehr Möglichkeiten, dank kluger Verfahren Agrarprodukte auch für Non-Food zu veredeln.
<i>Sie sehen die Bauern also als moderne Partner von Verfahrenstechnik und Biochemie. Wie müssten Bioraffinerien dimensioniert sein, damit unsere Landwirte sinnvollerweise als Zulieferer auftreten können? Ist nicht mit der geplanten Bioethanolanlage der Agrana, den Biodiesel-Aktivitäten sowie diversen Biogas-Ambitionen allmählich eine Knappheit an Agrarflächen spürbar?</i>
Sinnvoll wird für eine Bioraffinerie ein eher beschränktes Einzugsgebiet von einigen Hundert Hektar sein. Generell sind rund 20 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche – also inklusive der heute unzähligen Brachflächen – verwendbar. Hier gibt es sehr wohl noch Potenzial, denn die heimischen Treibstoff-Bioraffinerien werden ja bei weitem nicht alleine aus heimischem Anbau beliefert. Zudem kann es ja zu einer Flächenkonkurrenz nur dann kommen, wenn wir ein simples Ersetzen von Öl durch Gras betreiben.
<i>Für viele Biomasse-Verfechter ist aber gerade
das der ökonomisch-ökologische Stein der Weisen?</i>
Fakt ist, dass wir in Österreich ein agrarpolitisches Versäumnis zu beklagen haben: Es gibt noch kein kluges Konzept für die Nutzung der Nawaros bei uns. Denn: Energie ist die eine Seite, der Stoff die andere. Soll heißen: Verbrennen alleine ist zu wenig. Es mangelt völlig an einer höherwertigen stofflichen Veredelung. Dabei könnte bereits aus wenigen Hektar Land sehr viel Geld gewonnen werden.
<i>Die Holzlobby, der Biomasseverband, die
Landwirtschaftskammer sollten also umdenken?</i>
Die Biomasse-Lobbyisten müssen differenzieren lernen. Und die vorhandenen Studien lesen: Michael Narodoslowsky von der TU Graz und Horst Steinmüller vom Energie-Institut der Uni Linz haben die potenziellen Massenströme heimischer Gräser und Verarbeitungstechnologien hinreichend untersucht.
<i>Wenn wir generell von Verfahrenstechnik im großindustriellen Stil sprechen, die mit Nawaros ,gefüttert' wird – wie viele Bioraffinerien
verträgt Österreich noch?</i>
Ich würde mindestens ein Dutzend als chancenreich bezeichnen. Mit Sicherheit lässt sich sagen: Kühe werden in den heutigen Stückzahlen künftig nicht in Österreich weiden, die Grasflächen bleiben aber auf jeden Fall die gleichen. Und diese Gräser können wir abmähen, zu Saft pressen und zu Silage fermentieren. In diesem Prozess lässt sich auch die für Biokunststoffe notwendige Polymilchsäure gewinnen und/oder die vorhandene Zellulosematrix etwa für Dämmstoffe verwenden.
<i>Wo orten Sie dabei spezielles Know-how in Österreich?</i>
Insbesondere die TU Graz hat Tradition bei der Erforschung des Biopols: PHB (Polyhydroxybuttersäure) und PHV (Polyhydroxyvaleriat) wurden bereits in den 1970er Jahren entdeckt – seitdem lagen bei verschiedensten Unternehmen die entsprechenden Patente in den Schubladen.
Das Besondere an den biotechnologisch hergestellten thermoresistenten Bio-Polyestern ist: Die dabei eingesetzten Bakterien tragen hier nicht fermentativ zu einer Stoffumwandlung bei, sondern stellen das PHB in ihrer Zellwand selbst her. Gerhard Braunegg von der TU Graz hat für die Errichtung und den Betrieb einer Biopol-Anlage, die 2007 in Brasilien mit 2.500 bis 5.000 t/Jahr starten wird, viel Know-how transferiert. Die Biopol-produzierenden Bakterien werden dabei hauptsächlich mit Rohrzucker ,gefüttert’.
Generell lautet derzeit die Frage: Wer schafft die erste großindustrielle Biokunststoff-Produktion in Europa. Und hier sind sowohl die oberösterreichischen <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/4679>Pläne von Horst Steinmüller zum Bau eines Grünen Bioraffinerie-Technikums</a> als auch die niederösterreichischen <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/4074>Intentionen von ecoplus</a>, eine Herstellung bzw. Verarbeitung von Polymilchsäure (PLA) zu etablieren, durchaus ambitioniert.
<i>Wo haben diese Biokunststoffe bereits Marktpotenziale erobern können?</i>
Insbesondere Verpackungen für Obst und Gemüse sowie für Milchprodukte sind bereits weit ausgereift. Biokunststoffe verfügen über eine bessere Sauerstoff- und Wasserdampfdurchlässigkeit: Bioäpfel von Spar und Biosalate von „Ja Natürlich“ werden in Polymilchsäurefolie eingehüllt, weil sie dadurch einfach länger halten. Als Dünnfolie sind Biokunststoffe dagegen nicht sehr stabil und müssen daher entweder in eine geschäumte Stärkeschale gelegt werden oder bestehen aus einem etwas dickwandigeren Polymilchsäureblister.
<i>Wie sieht ,kluges Stoffstrom-Management' bei den Biokunststoffen aus?</i>
Man kann aus Biokunststoff genauso Pullover herstellen wie aus PET-Flaschen – nur mit einer deutlich besseren Ökobilanz. Zusätzlich lassen sie sich professionell kompostieren. Als Rohstoffe stehen gigantische Mengen an Bio-Reststoffen zur Verfügung: Blätter, viele vergessene Produkte des Waldes, der Weinberge, der Getreidefelder, der Sonnenblumenkulturen.
Große Mengen an Bio-Reststoffen entstehen auch bei der Verarbeitung von Kartoffeln, Reis oder Kohlgemüse, bei der Maisernte, beim Pressen von Olivenöl, bei der Saftgewinnung aus Zitrusfrüchten – überall dort, wo Zellulose und Hemizellulose im Spiel ist. Wohlgemerkt: Es geht nicht darum, in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion zu treten – wir leiden ohnehin unter einem enormen Überschuss an vielen Agrarprodukten. Deswegen ist es sinnvoll, auf den Stilllegungsflächen Nutzpflanzen für moderne Bioraffinerien anzubauen. Und zwar nicht nach den knallharten Methoden der Monokultur, sondern zumindest nach den Methoden des Integrierten Landbaues.
<i>Die Raps-Monokultur für die Biodieselproduktion sehen Sie also auch als problematisch an?</i>
Biosprit verfährt Landschaft. Für einen bestimmten Prozentsatz und vor allem im ländlichen Raum ist das in Ordnung. Aber der ökologische Fußabdruck gilt selbstverständlich auch für die Post-Petroleum-Ära.
Noch einmal: Beim schlichten Verfeuern für die Energiegewinnung lassen wir einfach gewaltige Wertschöpfungsoptionen links liegen. Die stoffliche Verwertung muss vordergründig werden. Und dabei sollte Polykultur und Mehrfachnutzung als oberste Maxime Einzug in die Bioraffinerie Einzug halten – wir können auch die bisher nur als Abfall begriffenen Agrar-Produkte in einer Vielzahl an Möglichkeiten verwenden. Würden wir etwa nicht nur die Kerne der Sonnenblume ernten und verarbeiten, könnten sich in Ungarn – dort ist Helianthus annuus die Cash-Crop schlechthin – die Agrar-Effizienz um den Faktor 3-4 erhöhen. Denkbar wären etwa kosmetische Nutzanwendungen aus dem Stängel und den Blüten, spezifisches Pektin aus dem Kopf oder Styropor-ähnliches Bau- und Schallabsorbermaterial aus Stängelmark.
<% image name="Kerncraft_Collage" %><p>
<small> Vielfältige Rohstoffquelle: Kerne als Produktionsmittel. </small>
<i>Wie sieht dieses ,Biocascading' bei Ihrem ,KernCraft'-Projekt aus?</i>
Unser Vision ist, die Kerne aus dem Obstanbau zu hochwertigen Produkten zu veredeln. Obstkerne fallen EU-weit in erheblichen Dimensionen an; bei der Marmelade- und Saftgewinnung und auch beim Erzeugen von Edelbränden. Wir glauben, künftig mindestens 1.000 t dieser Kerne pro Jahr in Öle verwandeln zu können, die dann zu 40 bis 60 €/kg vermarktet werden können. Aktuell laufen dazu komplexe Versuchsmaschinen in Stockerau, eine Pilotanlage soll folgen.
Generell fallen bei der Lebensmittelverarbeitung Schalen, häufig Stielchen, aber vor allem Kerne an. Sieht man sich diese genauer an, stößt man auf eine Vielfalt an Stoffen: Man kann daraus Abrasiva machen, indem man sie auf bestimmte Korngrößen zerkleinert. Aus den weichen Kernen pressen wir Öle mit hochwertigen Fettsäuren, die für kosmetische Anwendungen genauso geeignet sind wie für aromatische Süßigkeiten und Salate. Und so wie man aus Mandeln Marzipan herstellt, kann man aus Zwetschkenkernen Prunipan zaubern, aus Kirschkernen Cherrypan oder aus speziellen Pfirsichkernen Marillopan.
Ein ähnliches Projekt wird derzeit in Güssing umgesetzt. Die Firma Vulcolor wird dort hochpreisige Lebensmittelfarben aus Holunder, Karotten und anderen natürlichen Stoffen herstellen. 10 Mio € fließen aktuell in ein neues Werk dafür. Die dabei anfallenden Kerne und Reststoffe werden anschließend von unserer KernCraft BioTech in weitere Wertstoffe umgewandelt.
<i>Lassen Sie uns die Hitparade der Bioraffinerien aufstellen. In welche Projekte sollte Österreich unmittelbar investieren, was reihen Sie dahinter?</i>
Ich denke, dass uns Biokunststoffe am ehesten die Chance geben, die Chemie von einem Makel zu befreien, indem wir den Bezug zur lebendigen Welt wieder herstellen. Anstatt immer komplexerer Moleküle mit funktionellen Gruppen der Chlorchemie aufzubauen oder in Riesenpipelines Erdöl um die Welt zu pumpen, können Chemiker bei Biokunststoffen wieder mit Eleganz arbeiten. Dazu müssen wir aber zunächst den Acker als Produktionseinheit begreifen lernen, der behutsam bewirtschaftet werden muss. Rang 2 der Bioraffinerie-Hitparade gehört daher all jenen für die Treib- und Brennstoffe, die auf regionale Bedürfnisse Rücksicht nehmen. Schließlich – meine Bronzemedaille – gilt es, die agrarischen Stoffkreisläufe zu verbessern und völlig an den Rand gedrängten Reststoffe zum integralen Bestandteil der Wertschöpfung unseres Landes zu machen.
<hr>
<b><u>Eine Bioraffinerie</u></b> ist ein System von Prozessen und Anlagen, in denen Produkte der Photosynthese, Biomasse bzw. agrarischen Reststoffe in eine Vielzahl von weiteren Produkten umgewandelt oder aus diesen isoliert werden. Die Bioraffinerie orientiert sich dabei durchaus am Konzept einer petrochemischen Raffinerie. Grundprodukte bzw. Basischemikalien sind in der Regel Kohlenhydrate, Lignin, Proteine und Fette.
3 Systeme sind in Erprobung:
• Die Lignocellulose Feedstock Biorefinery (LCF) für trockene Biomassen wie Holz oder Stroh.
• Die Getreide-Bioraffinerie für Getreide-Ganzpflanzen.
• Die Grüne Bioraffinerie für naturfeuchte Biomassen wie Gras, Luzerne, Klee oder unreifes Getreide.
Die Entwicklung von Bioraffinerien wird zum Schlüssel für die integrierte Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln, Chemikalien, Werkstoffen und Gebrauchsgütern sowie Kraftstoffen in der mittelfristigen Zukunft. Dazu muss freilich eine ganze Industrie erst einmal zu einer Rohstoffbasis zurückkehren, die sie zwischen 1. und 2. Weltkrieg verlassen hat. Geschätzt wird, dass mit der Forcierung des Bioraffinerie-Konzeptes zwischen 40.000 und 60.000 Arbeitsplätze bis 2020 in Österreich geschaffen werden könnten.
<big><b>Mögliche Verfahren für die Bioraffinerie:</b></big>
<% image name="Bioraffinerie_Grobkonzept" %><p>
<big><b>Was aus Nawaros machbar ist:</b></big>
<% image name="Was_aus_Nawaros_machbar_ist" %>„Mehr Bioraffineure braucht das Land.“
