Ergebnisse und Handlungsempfehlungen aus dem Branchendialog „Zirkuläre Bioökonomie“ liegen vor – Verbindung von Biotechnologie und Kreislaufwirtschaft liefert Ansätze für Klimaschutz, Ressourceneffizienz und industrielle Transformation „Die Belastung durch ‚unsichtbare Umweltgifte‘ wie Mikroschadstoffe, PFAS, Antibiotikareste oder Mikroplastik steigt und sie betrifft uns alle. Graue Biotechnologie, auch bekannt als Umweltbiotechnologie, bietet hier viele Vorteile für den Umweltschutz und ermöglicht einen effizienten Schadstoffabbau, zum Beispiel durch den Einsatz von Mikroorganismen und Pflanzen zur Sanierung kontaminierter Böden, Gewässer oder der Luft. Sie ist ein wichtiger Baustein für eine nachhaltige Abfallwirtschaft und Abwasserreinigung und zur Verringerung unserer gesundheitlichen Belastung“, sagte Umweltministerin Katrin Eder anlässlich der Zustellung der Ergebnisse und Handlungsempfehlungen aus dem Branchendialog „Zirkuläre Bioökonomie“, den das Umweltministerium mit rund 70.000 Euro gefördert hat. Der Branchendialog zwischen Vertreterinnen und Vertretern aus Industrie und Wissenschaft unter Moderation der VDI Technologiezentrum GmbH erarbeitete von Mai bis November 2025 ein Ergebnispapier zur zirkulären Bioökonomie, darunter fallen die graue und weiße Biotechnologie. Beide Bereiche zielen auf Umweltfreundlichkeit und Effizienz ab und sind eng miteinander verzahnt: Im Mittelpunkt der weißen Biotechnologie steht die nachhaltigere Produktion von unter anderem Chemikalien (z.B. Waschmittel), Nahrungsergänzungsmitteln, Biokunststoffen oder auch Lebensmittelzusätzen. Dabei kommen Mikroorganismen, Enzyme oder Zellkulturen zum Einsatz, ohne die auch die Umsetzung biotechnologischer Verfahren in der Abfallbehandlung, Bodensanierung oder in der Abwasserreinigung nicht möglich ist. Wenn biologische Systeme für Umweltschutz und Sanierung eingesetzt werden, versteht man darunter graue Biotechnologie. „Die Reduktion von Umweltgiften zum Wohl der Bevölkerung ist für uns von besonderer Bedeutung. Um dieses Ziel zu erreichen, stößt der Branchendialog unter Federführung des Umweltministeriums wichtige nächste Schritte an“, sagte Umweltministerin Katrin Eder. „Der Einsatz von Abfall- und Reststoffen an Stelle fossiler Rohstoffe kombiniert mit konsequentem Recycling hilft außerdem dabei Ressourcen zu sparen und das Klima zu schützen.“ Das Ergebnispapier empfiehlt, Wertschöpfungsnetzwerke zu etablieren, da erfolgreiche Bioökonomie branchenübergreifendes Zusammenarbeiten erfordert. Bei der grauen Biotechnologie kommt es insbesondere darauf an, die Kommunen zu sensibilisieren und zur Innovation anzuregen. „Hier kann das etablierte Umwelttechniknetzwerk Ecoliance Rheinland-Pfalz als erfahrener Partner unterstützend tätig werden“, sagte Michael Hauer, der als Umweltstaatssekretär auch Vorsitzender des Beirats von Ecoliance ist. Am Freitag, den 6. Februar 2026 beginnt das Umweltministerium mit der Umsetzung des Ergebnispapiers im Bereich der grauen Biotechnologie im Rahmen einer Kick-Off-Veranstaltung von Ecoliance in Kooperation mit der Zukunftsregion Westpfalz e.V. an der Hochschule Kaiserslautern unter dem Titel „Zirkuläre Bioökonomie – Innovationsfelder für die Kreislauf- und Wasserwirtschaft“.
Zielsetzung:
Aufgrund aktueller umwelt- und gesundheitspolitischer Erfordernisse ist die Reduzierung von Energie und die völlige Vermeidung von Mikroplastik bei gleichzeitiger, nachhaltiger Verbesserung wirtschaftlich-technologischer sowie umweltschonender Aspekte, ein zentrales Anliegen von Lackrohstoffanbietern, Lackherstellern und industriellen Lackanwendern. Eine in Frage kommende Technologie zur Beschichtung von industrienahen Produkten ist die Pulverlackapplikation.
Aus diesen Gründen haben sich die Projektpartner iLF Magdeburg GmbH, Ganzlin Beschichtungspulver GmbH und die Otto-von-Guericke Universität Magdeburg das ehrgeizige Ziel gesteckt, eine biologisch abbaubare Beschichtung als Pulverlack zu entwickeln und den Eintrag von nicht abbaubaren Partikeln aus Kunststoffen während und nach der Nutzung der beschichteten Bauteile zu verhindern.
Es werden verschiedene Arten der Biokunststoffe unterschieden. Dabei existieren neben den biologisch abbaubaren Kunststoffen aus nachwachsenden und fossilen Rohstoffen auch biologisch nicht abbaubare Biokunststoffe. Im Rahmen des hier beschriebenen Vorhabens wird der Fokus auf die biologisch abbaubaren Kunststoffe gelegt. Dabei sollen im Wesentlichen zwei Pfade verfolgt werden: die PLA-Route und die Polyester-Route. In beiden Fällen sollen den Matrixmaterialien (PLA und Polyester) natürliche, regional verfügbare Füll- und Farbstoffe zugesetzt werden. Als Füllstoffmaterialien kommen dabei Cellulose, Maismehl oder Lignin in Frage. Die Farbgebung soll zunächst in 3 Farbtönen durch Verwendung natürlicher Farbstoffe wie Karotin, Rote Beete oder Ruß erfolgen.
Zusätzlich verfolgen die Projektpartner das Ziel, möglichst niedrige Verarbeitungstemperaturen zu erreichen, um in Zeiten massiv steigender Energiekosten wirtschaftlich und umweltschonend produzieren zu können. Weiterhin sollen möglichst alle Rohstoffe aus Europa stammen, um den gesamten Produktlebenszyklus nachhaltig zu gestalten.
Das Projektkonsortium stellt sicher, dass eine Charakterisierung der Ausgangsmaterialien und der erhaltenen Beschichtungen mit modernsten Methoden der Bildgebung und Analytik kombiniert werden mit Know-How und Methoden im Bereich der Oberflächenprüftechnik und der industriellen Entwicklung und Herstellung von Pulverlacken. Die Projektpartner haben in Ihrer langjährigen erfolgreichen Kooperation bereits mehrfach Produktinnovationen hervorgebracht und verfügen über die dafür notwendige Expertise.
Marines Mikroplastik (MMP) ist eine zunehmende anthropogene Verschmutzung in den Meeren. Der Einfluss auf marine Tiere, durch Verfangen und verschlucken von Plastikmüll, ist bekannt. Aber der Einfluss von MMP auf Mikroorganismen, wie Bakterien, Archaeen und Protisten, die die Basis der Nahrungsnetze bilden, ist kaum verstanden. Auf Grund der besonderen Eigenschaften von MMP, kann es als neues Habitat und als Transportmittel für bestimmte u.a. auch gesundheitsgefährdende Mikroorganismen dienen, die über lange Distanzen bis in entlegene Regionen transportiert werden können. Darüber hinaus kann MMP das Zusammenleben von Mikroorganismen in enger Nachbarschaft ermöglichen und die Stoffwechselwege vieler verschiedener Verbindungen beeinflussen. Um den Einfluss von MMP und ihrer assoziierten Mikroorgansimen auf marine Ökosysteme zu verstehen, müssen wir die Zusammensetzung und Interaktionen von mikrobiellen Gemeinschaften auf MMP identifizieren und ihre globale Ausbreitung untersuchen. Ich möchte die Diversität und die räumliche Verteilung von mikrobiellen Gemeinschaften auf MMP charakterisieren. Proben von MMP wurde bereits von meinem Gastinstitut in verschiedenen Meeresregionen (Atlantik, Pazifik, Indischer Ozean) gesammelt. Mein Ziel ist es: 1) zu identifizieren, welche Mikroorganismen auf MMP vorkommen; 2) die lokale Verteilung und Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft auf MMP und in Experimenten auf Bioplastikpartikeln zu untersuchen; 3) zu verstehen, welche Mikroorganismen am stärksten mit der Polymer Oberfläche assoziiert sind; 4) herauszufinden, ob es charakteristische Mikrobiome auf MMP in verschiedenen Meeresregionen gibt und 5) zu untersuchen, welche Mikroorganismen MMP abbauen können. Die Chancen für die erfolgreiche Durchführung des vorgeschlagenen Projekts ist hoch, da präperierte Proben bereits in meinem Gastlabor vorhanden sind, an denen die innovative Mikroskopiertechnik namens CLASIFISH (Combinatorial Labelling and Spectral Imaging Fluorescence In Situ Hybridization) angewandt werden kann. Diese Methode ermöglicht es viele verschiedene Mikroorganismen und ihre räumliche Verteilung auf einem Plastikpartikel schnell und präzise zu identifizieren. Ich möchte diese Methode an Proben aus dem Atlantik und Pazifik anwenden, sowie Mikroben identifizieren, die im offenen Ozean Plastik abbauen. Zusätzlich möchte ich Inkubationsexperimente mit Bakterienkulturen, die bereits auf Plastik identifiziert wurden und in meinem Gastinstitut zur Verfügung stehen, auf Bioplastikpartikeln durchführen. Mit diesen Experimenten möchte ich herausfinden, wie sich mikrobielle Gemeinschaften auf Bioplastik über die Zeit entwickeln und ob bzw. wie diese Mikroben Plastik abbauen. Für diese Inkubationsexperimente möchte ich FISH, CLASIFISH, scanning electron microscopy sowie metagenomische und metatranscriptomische Ansätze verwenden.