Nachhaltige Klebstoff-Alternative - 18.12.2023

Von Insekten abgeschaut: Neuer biologischer Holzklebstoff in Entwicklung

Kunststoff ist überall um uns – leider immer noch. Die Suche nach Nachhaltigerem ist in vollem Gang. Allerdings braucht es bisher nicht oder nur schwer biologisch abbaubaren Klebstoff, um Alternativen aus Holz oder Stroh zu verbinden – keine wirklich umweltfreundliche Lösung. Fraunhofer-Forschende arbeiten nun an einem insekteninspirierten Holzklebstoff, mit dem verklebte Holzprodukte sowohl widerstandsfähig als auch biologisch abbaubar sind.

Autonome und robuste Navigation ist für Landwirtschaftsroboter oder Maschinen, die autonomer werden sollen, eine essenzielle Fähigkeit, um sicher und zuverlässig mobil zu sein. Was technologisch, aber auch ökonomisch jetzt schon eingesetzt werden kann, zeigt das Fraunhofer IPA mit seinen Demonstratoren von 12. bis 18. November 2023 auf der Landwirtschaftsmesse »agritechnica« in Hannover.

Einem Forschungsteam des Fraunhofer IPA ist es in Zusammenarbeit mit der Universität Paderborn sowie dem Siegwerk Druckfarben gelungen, biogene Pigmente aus Chitin und biobasierte Farbstoffe herzustellen. Die Innovation kann richtungsweisend für Unternehmen in der Verpackungsindustrie, der Kosmetik- und Textilbranche oder der Pharmazie sein, die heute aufgrund mangelnder Alternativen synthetisch hergestellte Pigmente auf Erdölbasis nutzen.

Ein Forschungsteam des Fraunhofer IPA und Fraunhofer IME arbeitet daran, mithilfe von Proteinen und Enzymen aus dem Speichel von Hornissen oder der Seide von Köcherfliegenlarven einen Holzbinder herzustellen, der witterungsbeständig und biologisch abbaubar ist. Ziel ist es, einen biologischen Holzkleber zu entwickeln, mit dem Holzreste mittels 3D-Drucker zu neuen Naturstoffkomposit-Produkten verarbeitet werden können.

Für mehr Klimaschutz in der Blechfertigung sorgen Trumpf, Thyssenkrupp Materials Services und das Fraunhofer IPA im Forschungsprojekt de:karb. Ziel der Zusammenarbeit ist eine offene Plattform, mit der Anwender den CO2-Vebrauch ihres Bauteils genau bestimmen können. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das Projekt mit 8,3 Millionen Euro.

Am 22. Februar 2023 trifft sich ein Industrie- und Expertenbeirat in Stuttgart, um mit der Erstellung einer »Internationalen Benchmark Biointelligenz« (InBenBio) zu beginnen. Die globale Untersuchung dient dazu, die wirtschaftliche Entwicklung und die Forschung zur Biointelligenz in Deutschland nach den Bedarfen der produzierenden Unternehmen auf nationaler Ebene zu gestalten. Das Projekt wird vom Fraunhofer IPA geleitet.

Ein Bakterium namens Rhodospirillum rubrum (R. rubrum) ist ein richtiger Alleskönner in Sachen Klimaschutz: Im neu entwickelten Verfahren der »Dunkel-Photosynthese« kann das Bakterium gleichzeitig grünen Wasserstoff und biogenes CO2 als Grundstoff für negative Emissionen bereitstellen. Und eröffnet dabei neue Perspektiven für eine biointelligente Energie- und Rohstoffwende.

Nachhaltigkeit und Klimaschutz stehen ganz oben auf der Agenda von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft. Um sich ein Bild davon zu machen, mit welchen Innovationen ressourceneffizientes Wirtschaften gelingt, besuchte Ministerpräsident Winfried Kretschmann am 31. Januar 2023 den Stuttgarter Technologie- und Innovationscampus S-TEC im Fraunhofer-Institutszentrum Stuttgart.

Die Fraunhofer-Gesellschaft erhält vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus im Jahr 2022 insgesamt 32 Millionen Euro im Rahmen der Grundfinanzierung und für Investitionen. Das gab Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut bekannt. Von der Förderung entfallen 10 Millionen Euro auf den Anteil des Landes an der Grundfinanzierung der Forschungsorganisation.

Ist die Zukunft auf den Äckern vollautonom und von Robotik geprägt? Das Forscherteam um Kevin Bregler ist Feuer und Flamme für die neue Technologie, die einen Weg zu einer ökologischen und nachhaltigen Landwirtschaft ebnen kann. Ihr Prototyp des Landwirtschaftsroboters CURT war bereits erfolgreich auf Äckern unterwegs. Die dahintersteckende Technik ist allerdings durchaus anspruchsvoll und wird auch klassischen Traktoren nicht den Garaus machen.

Was heute noch meist chemisch oder in zeit- und kostenintensiver manueller Arbeit erreicht wird, sollen künftig Landwirtschaftsroboter auf neue Art und Weise erledigen: nämlich Beikraut autonom und rein mechanisch entfernen und so eine nachhaltige und ökologische Landwirtschaft möglich machen. An dieser Stelle kommt CURT ins Spiel! Wer ist dieser Typ?

Phosphat ist Fluch und Segen zugleich. Der Rohstoff ist ein grundlegender Baustein allen organischen Lebens und somit unverzichtbar. Gleichzeitig kann er aber auch schädlich wirken – etwa, wenn er in großen Mengen durch unser Abwasser in natürliche Gewässer gelangt. Dann kann Phosphat ein Pflanzen- und Algenwachstum verursachen, das Gewässer »umkippen« lässt.

Künstliche Intelligenz kann nicht nur Produktionsprozesse effizienter und damit wirtschaftlicher machen, sondern auch die Nachhaltigkeit steigern. Eine Studie des KI-Fortschrittszentrums in Stuttgart zeigt, wie sich beispielsweise die Treibhausgas-Emissionen oder der Verbrauch von Ressourcen und Energie mit KI reduzieren lassen.

Heute gab es bei Familie Müller Joghurt zum Frühstück. Jetzt stehen 4 Becher auf dem Tisch, die früher einfach in den Restmüll gewandert sind. Heutzutage wird aber der Müll sauber und sortenrein getrennt. Der Deckel wandert in den gelben Sack, die Pappumhüllung des Plastikbechers wird entfernt und dem Papierrecycling zugeführt, der jetzt nackte Becher darf auch in den gelben Sack.

Im Exzellenznetzwerk euROBIN, das von Juli 2022 bis Juni 2026 läuft, kooperieren 31 namhafte europäische Forschungslabors. Das Fraunhofer IPA engagiert sich insbesondere für die Nutzung der Robotik, um eines der »UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung« zu erreichen.

Bislang werden Grünabfälle und Klärschlamm meist kompostiert oder verbrannt. Sinnvoller wäre es, daraus den wertvollen Energieträger Wasserstoff zu gewinnen. Dieses Ziel verfolgt ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA.

Ministerin Hoffmeister-Kraut: „Das Zentrum für Frugale Produkte und Produktionssysteme ist ein einmaliges Zentrum. Es leistet einen maßgeblichen Beitrag für die Wettbewerbsfähigkeit unserer produzierenden Industrie auf preissensitiven Märkten und ermöglicht weitere nachhaltige Entwicklungen in diesem Bereich“

Mit dem Begriff Biointelligenz ist die Hoffnung verbunden, den Menschen eine ökologisch ausbalancierte, nachhaltige Befriedigung ihrer Bedürfnisse zu ermöglichen. Dezentrale, hochflexible und adaptive Fertigungsmodule werden die meisten Konsumprodukte komplett verändern. Die Idee ist es, die Module mit selbstlernenden Algorithmen zu koppeln, um regional zur Verfügung stehende biobasierte Materialien aufzubereiten – etwa in Bioreaktoren oder…

Eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft auf der Basis von Holz ist das Ziel des Verbundprojekts »H2Wood – BlackForest«, das vom BMBF mit 12 Millionen Euro gefördert wird. Hierfür entwickelt das Fraunhofer IGB ein biotechnologisches Verfahren, um aus Holzabfällen Wasserstoff und biobasierte Koppelprodukte herzustellen. Beim Projektpartner Campus Schwarzwald in Freudenstadt wird das Verfahren in einer eigens dafür ausgelegten Anlage demonstriert.

Noch bis Ende dieses Monats können sich Unternehmen jeder Größe und Branche mit Sitz in Baden-Württemberg auf geförderte Projektformate zum Thema Künstliche Intelligenz (KI) und Robotik bewerben. Die Angebote sind Teil des KI-Fortschrittszentrums »Lernende Systeme und Kognitive Robotik« der Fraunhofer-Institute IPA und IAO und richten sich auch an KI-Einsteiger.

Bezaubernde Landschaften, facettenreiche Natur, ein Zuhause für zahlreiche Tiere und ein Rückzugsort für Menschen als ausgezeichnetes Urlaubsziel: Ist das alles, was die Region Schwarzwald zu bieten hat? Die Antwort ist nein.

Maikäfer und Verpackungsfolien – was hat das miteinander zu tun? Und wie können durch Maikäfer Verpackungsfolien biogen werden? Und vor allem: Was sind biogene Folien?Sind Sie schon gespannt auf die Antworten? Dann müssen Sie unbedingt weiterlesen. In den folgenden Zeilen erfahren Sie, wie man aus dem Tierreich innovative Rohstoffe für ein nachhaltiges Wirtschaften gewinnen kann und wie man auf diesem Weg Mikroplastik vermeiden kann.

Gestern in der Klamm staunte ich über die moosbewachsenen Wände. Wie schön wäre es, wenn wir Gebäude so gestalten könnten! Die wachsende Fassade – multifunktionale extensive Fassadenbegrünung ist günstig, einfach und kann wesentlich zur Nachhaltigkeit von Gebäuden beitragen. Durch die Integration geeigneter Pflanzen in die Fassadengestaltung können dauerhaft Nutzeffekte erzielt werden. Moose sind ganz erstaunliche Pflanzen.

Die Biointelligenz nimmt immer mehr Fahrt auf. Höchst erfreulich ist, dass ein Netzwerkmitglied der ersten Stunde, die Landesagentur BIOPRO nämlich, sich gleich mit einer »Potenzialanalyse und Roadmapping Biointelligenz für Baden-Württemberg« eingebracht hat. Sie ist soeben erschienen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kompetenzzentrums Biointelligenz und Fraunhofer halten eine nachhaltige Transformation der industriellen Wertschöpfung für die Umwelt, die Gesellschaft und nicht zuletzt für die Wirtschaft für unaufschiebbar.