Nachhaltige Kohlendioxidfixierung durch stoffliche Verwertung von Biomasse

Der Einsatz von Biomasse in non-food Märkten führt bereits heute zu Konkurrenzen um Anbauflächen. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für Industriechemikalien, Kraft- und Energierohstoffe wird folglich in zunehmendem Maße die ganzheitliche, emissionsfreie Verwertung pflanzlicher Rohstoffe einschließlich aller Neben- und Abfallprodukte erfordern.

Die Biotechnologie bietet ein einzigartiges Potenzial um z.B. Lignozellulose für die Produktion von Basischemikalien wie Zucker, Zellulose oder aromatische Synthesebausteine aufzuschließen („Bioraffinerie“). Wachstum und Ertragsleistungen der Pflanzen hängen dabei in besonderer Weise von Umweltfaktoren und klimatischen Bedingungen ab. Der züchterischen Anpassung an abiotische und biotische Stressbedingungen (Trockenheit, Salz) und der Etablierung neuer Nutzungsprofile zur stofflichen Verwertung (Ligningehalt, Enzyminduktion) muss daher im Hinblick auf den Klimawandel besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Zukünftige Erfolge werden entscheidend von der Integration und Weiterentwicklung neuer Techniken im Bereich der Pflanzenzüchtung (Phänotypisierung, genetische Variabilität, Genfunktionalität, Anbaustrategien, Einsatz neuer Nutzpflanzen), der Weißen Biotechnologie (Katalysatorentwicklung, omics-Technologien, Biodiversitätsforschung) in Kombination mit maßgeschneiderten Verfahrenstechniken (Aufarbeitungsprozesse, Anlagenentwicklung) und einer ganzheitlichen Bewertungsstrategie (z.B. Material- und Energiefluss, Emissionsbilanzen, Beschäftigung, Wertschöpfung) bestimmt. Die „klimaneutrale“ Produktion und stoffliche Fixierung von Biorohstoffen wie Lignin trägt dabei nicht nur zur Umweltentlastung bei, sie ist gleichzeitig ein wesentlicher regionaler Wertschöpfungsfaktor.

Koordinatoren:    
Prof. Dr. Reiner Brunsch (ATB )
Prof. Dr. Bernd Müller-Röber (MPI-MP)
Prof. Dr. Katrin Scheibner (FHL)