Presseinformationen und Nachrichten 2021

Am 11. November 2021 verteidigte Frederic Buck erfolgreich seine Doktorarbeit an der Leibniz Universität Hannover. Während der letzten drei Jahre forschte er im Innovationsfeld Membranen unter der Leitung und Betreuung von Dr. Thomas Schiestel an einer keramischen Hohlfasermembran zur Abtrennung von Sauerstoff aus einem CO₂-Plasma. In dem aus seiner Arbeit resultierenden Folgeprojekt arbeitet Buck bereits als wissenschaftlicher Mitarbeiter.

Vom Pilotprojekt in die großtechnische Realisierung: Das im Forschungsprojekt HypoWave erfolgreich entwickelte Verfahren einer landwirtschaftlichen Lebensmittelproduktion mit recyceltem Wasser geht erstmals im großen Maßstab in die Anwendung. Im Zuge des Nachfolgeprojekts HypoWave+ hat der Forschungsverbund mit den Vorbereitungen für die hydroponische Gemüseproduktion mit aufbereitetem Bewässerungswasser auf einem Hektar Fläche begonnen.

Wie lässt sich die Luft in Innenräumen effektiv von Viren befreien? Diese Frage wird nun im Herbst wieder wichtiger, vor allem für Schulen ist eine sinnvolle Luftreinigung essenziell. Im Projekt AVATOR untersuchen und optimieren Fraunhofer-Forschende verschiedene Filter- und Luftreinigungstechnologien.

Individuelle Massenproduktion muss kein Widerspruch sein – im Leistungszentrum »Mass Personalization« erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von vier Stuttgarter Fraunhofer-Instituten zusammen mit acht Instituten der Universität Stuttgart und zukunftsorientierten Industriepartnern, wie maßgeschneiderte Produkte für den Massenmarkt hergestellt werden können. Nach der ersten Pilotphase findet nun auch die zweite Förderphase ihren Abschluss und die von Land und Fraunhofer geförderte Transfereinrichtung zieht zu diesem Anlass Bilanz: Die Zahl der Industriepartner wurde von anfangs 22 auf 69 gesteigert, der erwartete Ertrag aus Industrieprojekten erneut deutlich übertroffen.

Für eine klimaneutrale Wirtschaft müssen alle Möglichkeiten genutzt werden, um Energiebedarfe zu reduzieren und Ressourcen effizient zu nutzen. Hocheffiziente industrielle Prozesse sind dabei ein zentraler Baustein. Dafür entwickeln 18 europäische Partner aus Industrie und Forschung im Netzwerk R2R-Net, in der Produktion vielseitig eingesetzte Rolle-zu-Rolle-Anlagen und -Verfahren weiter. Firmen profitieren von den Expertisen, vom Support bei Scale-up und Produktionseinführung und vom fachlichen Austausch. Am 7. September 2021 stellen die Partner in einem Workshop aktuelle Entwicklungen, Erfolge und neuartige Produktionsanlagen vor. Das Netzwerk ist offen für weitere Partner.

Kohlenstoffdioxid ist einer der Haupttreiber des Klimawandels – die CO₂-Emissionen müssen daher künftig sinken. Einen möglichen Weg zur CO₂-Reduktion zeigen Fraunhofer-Forschende auf: Sie nutzen das Klimagas als Rohstoff, etwa für Kunststoffe. Dazu stellen sie aus CO₂ zunächst Methanol und Ameisensäure her, die sie via Mikroorganismen zu Bausteinen für Polymere und Co. umwandeln.

Die Württembergische Landesbibliothek (WLB), die Fraunhofer-Institute IPA, IGB und UMSICHT sowie das Kompetenzzentrum Biointelligenz Stuttgart starten die gemeinsame Vortragsreihe zum Themenfeld Biointelligenz am 13. Juli 2021. Über ein Jahr lang können Interessierte an 17 Veranstaltungen zu Aspekten der Biologischen Transformation in der WLB teilnehmen. Die Vorträge beginnen an verschiedenen Wochentagen jeweils um 18 Uhr.

Das seit zwei Jahren aktive Forschungsnetzwerk hat heute den gemeinnützigen Verein Kompetenzzentrum Biointelligenz e. V. gegründet. Forschungseinrichtungen aus dem Stuttgarter Raum wollen damit das Zusammenwachsen von Natur, Technik und Informationswissenschaft unterstützen und das Paradigma der Biointelligenz in die Breite bringen.

TotalEnergies hat gemeinsam mit dem Elektrolyseur-Hersteller Sunfire, dem Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP und dem Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS das e-CO₂Met-Projekt im Hydrogen Lab Leuna gestartet. Dort kann Methanol aus kohlenstoffarm produziertem Wasserstoff und abgetrenntem Kohlendioxid hergestellt werden. Dies ist ein wichtiger Ansatz zur Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen. Mit dem Anspruch, klimaneutrales Methanol vor Ort zu produzieren, werden in diesem Demonstrationsprojekt die verschiedenen dafür notwendigen Bausteine, wie z. B. die Nutzung erneuerbarer Energien, integriert.

Wirksame Arzneimittel zur Behandlung von Erkrankungen des Zentralnervensystems wie Multiple Sklerose gibt es durchaus. Doch die Blut-Hirn-Schranke, die das Gehirn als Schaltzentrale des Körpers schützt, lässt vor allem therapeutische Biomoleküle nur schwer passieren. Deshalb haben Forschende eines internationalen Konsortiums unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB im EU-Projekt »N2B-patch« in den letzten viereinhalb Jahren ein neuartiges System entwickelt, mit dessen Hilfe diese Barriere umgangen werden kann. Auf einem virtuellen internationalen Abschlusssymposium am 17. Juni 2021 werden die neuen Ansätze vorgestellt.

Grüner Wasserstoff ist ein Schlüsselelement für eine nachhaltige Rohstoffversorgung der Industrie und das Erreichen der Klimaziele. Mit dem Hydrogen Lab Leuna hat heute die erste Pilotanlage für Test und Skalierung der dazu notwendigen Elektrolysesysteme ihren Betrieb aufgenommen, die vollständig in einen Chemiepark integriert ist. Das unterstützt den benötigten Markthochlauf von H2-Technologien, den die Fraunhofer-Gesellschaft durch Bündelung ihrer Wasserstoffaktivitäten im Norden und Osten Deutschlands weiter beschleunigen möchte: Die Hydrogen Labs in Leuna, Görlitz und Bremerhaven sowie ein Anwendungszentrum in Hamburg werden miteinander verknüpft. Somit entsteht ein weltweit einmaliges Angebot von Pilotanlagen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Wasserstoffwirtschaft.

Ein starker Verbund aus sächsischen Wissenschaftseinrichtungen will mit zahlreichen Unterstützern aus der Wirtschaft und der Region in der neuen »Zukunftsfabrik Lausitz« bahnbrechende Lösungen für Herausforderungen finden, die auf der globalen Agenda stehen und auch im sächsischen Kohlerevier besonders sichtbar sind. Die Projektpartner schlagen dem Bundesministerium für Bildung und Forschung ein Großforschungszentrum vor, in dem interdisziplinäre Teams moderne Technologien und Prinzipien der Kreislaufwirtschaft im Realmaßstab kombinieren, um den Verbrauch von Wasser, Energie und Nutzflächen drastisch zu senken.

Von Jahr zu Jahr steigt die Menge an Plastikmüll. Dazu tragen auch die Kunststoffverpackungen der Lebensmittel bei. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft haben im Projekt »BioActiveMaterials« eine umweltfreundliche Beschichtung für Papierverpackungen entwickelt. Damit wird nicht nur Kunststoff eingespart, die Beschichtung aus pflanzenbasierten Proteinen und Wachsen verlängert auch die Haltbarkeit der Lebensmittel. Nach der Nutzung wird die Verpackung in der Altpapiertonne entsorgt.

Indiens Städte wachsen rasant und benötigen eine leistungsfähige Infrastruktur für die Versorgung mit Wasser und die Entsorgung von Abwasser. Deutsche Unternehmen bieten in diesem Bereich innovative Lösungen, finden aber oft keinen Zugang zum indischen Markt. Dank seiner umfangreichen Erfahrung mit Projekten in Indien kann das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnologie IGB dabei helfen, Nachfrage und Angebot zusammenzuführen. Zu diesem Zweck richtet das Institut nun das Innovationsnetzwerk »AQUA-Hub« ein, um zwischen deutschen Wassertechnologie-Anbietern und indischen Bedarfsträgern zu vermitteln.

Proteine sind lebensnotwendig. Gleichzeitig sind sie auch auf dem besten Weg, Mangelware in der globalen Nahrungsmittelversorgung zu werden. Durch extreme Wetterlagen als Ergebnis des Klimawandels sowie Belastungen von Böden und Gewässern durch den Einsatz von Pestiziden und Düngemittel kann dieser Mangel in Zukunft weiter ansteigen. Ein Lösungsansatz für diese Herausforderung liegt in der Erschließung neuartiger Proteinquellen als nachhaltige und massentaugliche Alternative zu tierischen Nahrungsmitteln. Im Leitprojekt »FutureProteins« entwickeln sechs Fraunhofer-Institute neue Anbausysteme und Prozesse, mit denen nährstoffreiche Proteine aus ausgewählten Pflanzen, Insekten, Pilzen und Algen gewonnen und für neue Produkte genutzt werden können.

Können Lüftungs- und Luftreinigungsanlagen vor Covid-19 schützen? Wie müssen sie dafür konstruiert werden? Und wie müssen Hygiene- und Lüftungskonzepte gestaltet sein, damit die Virenübertragung durch Aerosole reduziert wird? Antworten auf diese Fragen gibt ein Forschungsteam der Fraunhofer-Institute IBP, IGB und IPA in einem neuen Beratungszentrum für gesunde Raumluft. Parallel untersuchen IBP und IPA in einer Studie, wie sich Lüftungsanlagen auf die Verbreitung von Aerosolen auswirken. Beratungszentrum und Studie sind Teil der »Healthy Air Initiative« des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg.

Die Variolytics GmbH entwickelt Messgeräte, die das Unsichtbare sichtbar machen. Die Analyseplattform des Stuttgarter Startups, deren Technologie am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entwickelt wurde, ermöglicht unter anderem den Betreibern von Kläranlagen Energie einzusparen und die Emission von umweltschädlichen Gasen zu reduzieren. Mittels ihrer patentierten Echtzeitanalytik können aber auch Prozesse in Bioreaktoren, beispielsweise zur Produktion von Antikörper-Medikamenten, beschleunigt werden.

Textilien können mit dem Biopolymer Chitosan beschichtet und so durch Anbindung hydrophober Moleküle wasserabweisend ausgerüstet werden. Das Gute daran ist, dass dadurch auch toxische und erdölbasierte Stoffe ersetzt werden können, die man aktuell für die Textilveredlung verwendet. Wie dies funktionieren kann, hat das Fraunhofer IGB mit Partnern im Projekt HydroFichi in den letzten Jahren erforscht: Entwickelt wurde eine Technologie, um Fasern mithilfe biotechnologischer Prozesse und Chitosan mit gewünschten Eigenschaften versehen zu können.