Bioökonomie: Nachhaltige Innovationen für eine zukunftsfähige Wirtschaft

Mikroalgen sind photosynthetisch aktive Organismen, die mithilfe von Sonnenlicht, CO₂ und wenigen Nährstoffen nachhaltig eine Vielzahl wertvoller Inhaltsstoffe produzieren. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich sowohl mit der umfassenden Analytik dieser Inhaltsstoffe, darunter Lipide, Peptide, Kohlenhydrate und bioaktive Substanzen, als auch mit unterschiedlichen innovativen Forschungsansätzen. 

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf silikatbildenden Mikroalgen wie Diatomeen und Synura sowie auf der Nutzung dieses natürlichen, nachhaltigen Biosilikats in vielfältigen Anwendungsbereichen. 

Ein weiterer Fokus liegt auf der Gewinnung wertvoller Pigmente, der Entwicklung neuer kosmetischer Anwendungen und der Erforschung sowie Optimierung bioaktiver Inhaltsstoffe.

Bakterielle Cellulose ist ein bioabbaubares Polymer und eine vielversprechende Alternative zu fossilen Kunststoffen. Im Gegensatz zur pflanzlichen Cellulose ist bakterielle Cellulose hochrein, ohne Verunreinigungen wie Lignin oder Hemicellulose. Die exzellenten mechanischen wie auch physikochemische Eigenschaften bakterieller Cellulose ermöglichen den vielfältigen Einsatz in medizinischen und industriellen Produkten, von Wundauflagen bis hin zum Träger- oder Filtermaterial.

Unsere Forschung konzentriert sich unter anderem auf die Nutzung von Nebenströmen zur Herstellung bakterieller Cellulose, um die Produktion noch nachhaltiger zu gestalten. Außerdem nutzen wir hochmoderne Gentechnik an Cellulose-bildenden Bakterien zur Produktionsoptimierung. So entwickeln wir Verfahren und Produkte für vielseitige Anwendungen in der Kosmetik-, Elektro-, Verpackungsindustrie und Medizin.

Hotmelt-(HM)-Klebstoffe sind aus modernen Industrien nicht mehr wegzudenken. Ihr breites Anwendungsspektrum unterstreicht das enorme Innovations- und Marktpotenzial dieser Werkstoffklasse.
Neu gesetzte Maßstäbe: Vollständig ohne Lösungsmittel auskommend, ermöglichen unsere biobasierten Klebstoffe eine effiziente, sichere und emissionsarme Verarbeitung. Gleichzeitig eröffnen sie vielseitige Einsatzmöglichkeiten und unterstützen Recyclingprozesse.

Mit einem Anteil von bis zu 97 % natürlichen Rohstoffen bieten die Systeme eine zukunftsweisende Alternative zu konventionellen, erdölbasierten Klebstoffen. Sie sind biokompatibel, zeigen ein biologisches Abbauverhalten und tragen aktiv zur Reduzierung von Umweltbelastungen bei.

Unsere Entwicklungen fördern eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch wissenschaftlich fundierte, technologisch durchdachte Lösungen und ermöglichen die erfolgreiche Integration leistungsstarker, umweltfreundlicher Klebstoffe in verschiedene Anwendungen.

Unsere Forschungsgruppe verfügt über langjährige Expertise in der Extraktion, Isolierung und Strukturaufklärung von Metaboliten aus der Biomasse von Pflanzen, Pilzen und Früchten. Hervorzuheben ist insbesondere das bislang weitgehend unerschlossene Potenzial der Pilze: Aktuellen Schätzungen zufolge existieren weltweit bis zu 5,1 Millionen Pilzarten, von denen bislang lediglich etwa 8 % wissenschaftlich beschrieben sind. Die Pilzwelt stellt somit in weiten Teilen eine „terra incognita“ dar.

Die Isolierung natürlicher Farbstoffe, beispielsweise aus Pilzen oder Walnüssen, eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, unter anderem zur Färbung von Textilien (z. B. Bambusfasern, Baumwolle, Wolle und Seide) sowie von Holz. Darüber hinaus können aus der Pilzbiomasse biologisch aktive Metabolite gewonnen und hinsichtlich ihrer biologischen Wirkungen – etwa antibakterieller, antiviraler und antiinflammatorischer Eigenschaften – charakterisiert werden. Beispielhaft seien hierbei die Polyporensäuren aus dem Birkenporling genannt.

Für die umfassende analytische Charakterisierung bioaktiver Substanzen stehen modernste Geräte und Methoden zur Verfügung.