Ideenwettbewerb Bioökonomie
„Nachhaltig gedacht, zukunftsfähig gemacht!“ 2023
Schirmherr Minister Peter Hauk MdL zeichnete beim 7. Bioökonomietag fünf Gewinnerinnen und Gewinner mit dem Innovationspreis Bioökonomie 2023 aus. Bei der Preisverleihung präsentierten die Preisträgerinnen und Preisträger ihre innovativen bioökonomischen Ansätze vor einem Publikum.
In diesem Jahr stand der Ideenwettbewerb Bioökonomie unter dem Motto der Landesstrategie nachhaltige Bioökonomie „Nachhaltig gedacht, zukunftsfähig gemacht!“. Den Höhepunkt des Wettbewerbs bildete die Preisverleihung am 7. Bioökonomietag mit Schirmherr Minister Peter Hauk MdL. Vor Gästen aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik stellten die Preisträgerinnen und Preisträger sich und ihre innovativen bioökonomischen Ansätze vor. Sie erhalten jeweils ein Preisgeld von 10.000 Euro. Eine Jury aus Fachexperten bewertete die in diesem Jahr eingegangenen Bewerbungen.
Auf dieser Webseite stellen wir Ihnen die Innovationspreisträger Bioökonomie 2023 vor.
Motivation
Vom Transport von Nährstoffen über die Regulierung enzymatischer Reaktionen bis hin zur Immunabwehr von Krankheitserregern übernehmen Peptide und Proteine zahlreiche wichtige Aufgaben in lebenden Zellen. Aufgrund ihrer vielfältigen biologischen Funktionen eignen sie sich besonders für Anwendungen, die Menschen, Tiere, aber auch Pflanzen betreffen: Einsatzgebiete finden sich in der Landwirtschaft, der Lebensmittelindustrie, der Pharmazie und der Kosmetik. Obwohl Peptide mit ihren positiven Eigenschaften in vielen Produkten genutzt werden könnten, geschieht dies derzeit noch selten. Es ist schwierig und ausgesprochen teuer Peptide synthetisch herzustellen oder auf konventionelle Weise aus Naturprodukten zu extrahieren. In beiden Fällen fallen große Mengen teils giftiger und umweltschädlicher Abfälle an, wobei häufig nur kleinste Peptidmengen hergestellt oder gewonnen werden können.
Lösungsansatz
Die Badische Peptide und Proteine GmbH hat ein biotechnologisches Verfahren entwickelt, um Peptide umweltfreundlicher, in großem Maßstab und kosteneffizienter herzustellen. Der Ansatz des Unternehmens nimmt die Natur zum Vorbild und könnte damit dazu beitragen, dass bessere und günstigere Peptidprodukte über den Grammmaßstab hinaus hergestellt werden können. Bei der Produktion kommen alltägliche, erneuerbare Ausgangsstoffe zum Einsatz; vereinfacht ausgedrückt handelt es sich hierbei um Kernseife und Speisestärke. Dadurch können große Mengen an Peptid so günstig hergestellt werden, dass diese beispielsweise für den Einsatz in der Landwirtschaft erschwinglich werden.
https://www.badische-peptide-proteine.de/
Motivation
In der Abwasserbehandlung wird Aktivkohle eingesetzt, um Mikroschadstoffe aus den Abwässern zu entfernen. Diese Aktivkohlen werden bislang in der Regel aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Alternativ können regionale Restbiomassen, wie beispielsweise Landschaftspflegematerial und Nebenströme aus der Landwirtschaft für die Herstellung von Aktivkohle eingesetzt werden.
Lösungsansatz
In einem Verbundprojekt wurde ein mehrstufiges Verfahren entwickelt, um aus faserigen Landschaftspflegematerial Aktivkohle herzustellen.
Die Biomasse wird zunächst zerkleinert und mit warmem Wasser behandelt. Anschließend wird die Biomasse mechanisch entwässert. Der Presssaft kann zur Herstellung von Biogas verwendet werden. Der entwässerte Presskuchen wird unter Sauerstoffabschluss zu Pflanzenkohle pyrolysiert. Anschließend wird die Pflanzenkohle durch eine Teiloxidation zu Aktivkohle umgewandelt. Die benötigte Prozessenergie wird größtenteils aus dem anfallenden Pyrolysegas gewonnen. Nach Verwendung der Aktivkohle kann sie mit dem Klärschlamm entnommen und thermisch verwertet werden.
Mit der Herstellung von biobasierter Aktivkohle kann neben dem Ersatz von fossilen und importierten Rohstoffen auch indirekt ein Beitrag zum Erhalt von Biodiversität geleistet werden, indem Verwertungsoptionen für Landschaftspflegematerial oder Straßenbegleitgrün geschaffen werden. Auf diese Weise können regional anfallende biogene Nebenströme einer hochwertigen Nutzung zugeführt und damit Wertschöpfung generiert werden.
https://www.bodensee-stiftung.org/coact/
Motivation
Pflanzenschutzmittel werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um Kulturpflanzen vor Schädlingen und Krankheiten zu schützen und den Besatz an Beikräutern zu regulieren. Durch den Einsatz digitaler Technologien kann die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln hochpräzise, bedarfsgerecht und damit umweltgerechter erfolgen.
Lösungsansatz
Das Start-up Crop Production Robotics entwickelt ein 3D-Kamerasystem, welches eine zielflächenscharfe Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln mit einem kommerziellen unbemannten Luftsprühsystem (Sprühdrohne) ermöglicht. Grundlage dafür sind Rotationsdüsen, mit denen die Tröpfchengröße eingestellt und flexibel angepasst werden kann. In Verbindung mit optischen Sensoren und smarter Software zur Schätzung von Pflanzenparametern können die Wirkstoffe auf Grundlage des Pflanzenzustands zielgerichtet ausgebracht werden. Die zunächst angestrebten Anwendungen sind Herbizide, Fungizide und Wachstumsregulatoren im Wein-, Weizen- und Maisanbau.
Das Start-up plant diesen Ansatz als Dienstleistung für Landwirte anzubieten („spray-as-a-service“). Diese Dienstleistung könnte insbesondere für kleinere und mittlere landwirtschaftliche Betriebe interessant sein und dabei helfen, den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln auf die zu behandelnden Zielorganismen zu beschränken und insgesamt weiter zu reduzieren.
Motivation
In den letzten Jahrzehnten wurden Rattanprodukte weitestgehend durch künstliche Materialien ersetzt und der nachhaltige Hintergrund des Materials beinahe vergessen. Mit einer bewussten Kultivierung von Rattan kann der Schutz der Tropenwälder umgesetzt und moderne Kreislaufwirtschaft neu interpretiert werden. Rattan ist auf Biodiversität angewiesen, wächst nicht in Monokulturen und bildet somit auf natürliche Weise eine Symbiose mit benachbarten Bäumen.
Lösungsansatz
Die karuun GmbH hat den Rohstoff Rattan neu interpretiert. Mit einer energieeffizienten Technologie wird die natürliche Struktur der Rattanpalme zu einem weltweit einzigartigen Nature Tech Material, das nicht nur nachhaltig, sondern auch wirtschaftlich ist.
Mit geringstem Energieaufwand ist es möglich licht- und UV-stabile Farbpigmente in die Kapillaren der geschälten Rattanstange zu injizieren. Anschließend wird die Stange quadratisch gefräst und die so entstandenen Kantlinge zu Platten verleimt und zu Blöcken gepresst. Je nach Schnittrichtung zur Faser ergeben sich verschiedene Materialeigenschaften mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten: So können einerseits robuste und verformbare Werkstoffe, andererseits aber auch licht- und luftdurchlässige Produkte hergestellt werden.
Als ein schnell nachwachsender Rohstoff wächst Rattan wie eine Liane von Baum zu Baum und wird von lokalen Bauern umweltfreundlich per Hand geerntet. Die Nachhaltigkeit der Wertschöpfungskette ist durch eine Lebenszyklusanalyse („life cycle analysis“, kurz LCA) zertifiziert und die Rückverfolgbarkeit durch eine App möglich. Das Unternehmen ist vor Ort in Indonesien aktiv. Durch den Kauf und die Verwendung von Rattan für karuun® erhöht das Unternehmen den Stellenwert von Tropenwäldern, schafft ein langfristig stabiles Einkommen für die Bauern und dadurch einen Anreiz zum Erhalt der Waldressourcen.
Motivation
Die Supermarktregale haben sich in den vergangenen Jahren mit teilweise hochverarbeiteten Fleisch- und Wurstersatzprodukten gefüllt, deren Zutaten industriell wirken und deren Herkunft häufig unklar bleibt. Oft basieren diese Produkte auf Soja- oder Weizenprotein und auf pflanzlichen Fetten. Bis hin zur Auslobung werden sie ihren fleischhaltigen Vorbildern angepasst.
Der Bedarf an proteinhaltigen Lebensmitteln auf pflanzlicher Basis nimmt weiter zu. Immer mehr Menschen suchen die echte Alternative zu Fleisch und Wurst. Zunehmend steht auch Regionalität auf dem Einkaufszettel.
Kichererbsen aus Baden-Württemberg bieten sich hier als alternativer Proteinlieferant und klimaresilientere Kulturpflanze an.
Lösungsansatz
Zwei führende Unternehmen der Region haben die Chancen erkannt, die der Anbau und die zielgruppenspezifische Vermarktung regionaler Kichererbsen bieten: Ganzheitlich, regional und auf den Verbraucher ausgerichtet.
Im Rahmen des Projektes CICERO ergriffen die LBV Raiffeisen eG und die Schwäbische Wurst-Spezialitäten Nothwang GmbH die Initiative und entwickelten vom Anbau über die Rezepturentwicklung bis hin zum Marketingkonzept Salate und Aufstriche auf der Basis von Kichererbsen. Dabei war die LBV Raiffeisen eG für den landwirtschaftlichen Teil und die Schwäbische Wurst-Spezialitäten Nothwang GmbH für die Produktion und Vermarktung verantwortlich. Durch die Partnerschaft wurde die gesamte Wertschöpfungskette rund um die Kichererbse vom Erzeuger bis zum Verbraucher in den Blick genommen. Auf diese Weise konnten vielfältige Erfahrungen für die Optimierung des Anbaus gesammelt werden. Insbesondere was den richtigen Erntezeitpunkt und die schonende Weiterverarbeitung angeht. Mit „Lecker ohne Fleisch“ entstand eine moderne Lebensmittelmarke mit zunächst 7 hochwertig rezeptierten Aufstrichen und Salaten. Vom Kichererbsen-Salat bis zum Süßkartoffel-Aufstrich.