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ACHEMA 2012-Trendbericht Bioökonomie

Was ist dran an der Bioökonomie?

| Autor / Redakteur: Dechema / Marion Henig

Algen können Kohlendioxid in Form von Biomasse fixieren.
Algen können Kohlendioxid in Form von Biomasse fixieren. (Bild: Hochschule Anhalt)

Wie marktreif sind die Verheißungen für die Sektoren der erneuerbaren Energien, der Lebens- und Futtermittel, der Feinchemie und Bulk-Chemikalien, die Angebote für die Textil- und Druckindustrie, für den Maschinenbau und IT? Der ACHEMA-Trendbericht zeigt: Schon heute bieten Biotechnologie und nachwachsende Rohstoffe Lösungen für die Herausforderungen von morgen.

Schizophyllum commune, zu deutsch: den gemeinen Spaltblättling, kennen die meisten vom Sehen. Er krautet in Kolonien aus toten Bäumen und wunder Rinde. Seit Anfang der 1990er Jahre weiß man, dass der Pilz sich vor Selbstverfaulung schützt, indem er seine Oberfläche mit Hydrophobinen beschichtet. Das sind Proteine, ca. 100 bis 150 Aminosäuren lang, die wasserabweisend sind und sich gut in Fett lösen. Die genauere wissenschaftliche Untersuchung ergab, dass Hydrophobine aber auch die gegenteilige Eigenschaft besitzen: Hydrophobine sind wie Seifen amphiphil. Diese Multifunktionalität ist nutzbar für viele Produkte mit Kundenmehrwert. Doch die Natur schob dem lange einen Riegel vor - 1 mg der Hydrophobine verteilt sich auf einem Quadratmeter Pilzoberfläche. "Zu wenig, um es je für Menschen nutzbar zu machen" sagt Claus Bollschweiler, Entwickler bei BASF Performance Chemicals and Biologicals. "Nur mit Biotechnologie und Gentechnik gelingt es, ein in der Natur so seltenes, aber hocheffizientes Protein im Großmaßstab herzustellen und für Produktinnovationen verfügbar zu machen."

Erst seit wenigen Jahren kann man mit gentechnischen Methoden und durch Fermentation Hydrophobine im Tonnenmaßstab produzieren. Erste Anwendungen sind funktionelle Beschichtungen von Baustoffen: Wasserabweisende Isolierschäume oder beispielsweise bemalbare Fugendichtmasse aus Silikon. Erst durch die Oberflächenbehandlung mit dem Pilzprotein nimmt das Silikon Farbe auf. Das Anwendungsspektrum ist so breit wie offen für Neuentwicklungen. Die Pilzproteine könnten vielleicht zukünftig zum Beispiel auch in der Kosmetik zur Rehydrierung menschlicher Haut oder zum Färben der Haare von Edelhunden und Katzen eingesetzt werden. Das geschieht durch ihre Verknüpfung zu keratinbindenden, natürlichen oder synthetischen Polypeptiden.

Dieselben Hydrophobine ließen sich möglicherweise ebenso zur funktionellen Verbesserung von Pharmazeutika und Textilien einsetzen wie bei Futtermitteln für Aquakulturen. Eine große Zukunft wird ihnen in der Chemieproduktion von thermoplastischen Partikeln vorausgesagt, wo die elektrostatische Aufladung von Polystyrolschäumen ein fortwährendes Problem darstellt. Man versucht dies mit...

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