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High-Tech Innovationen Das Bio-Wunder - Wie Zeltplanen sich selbst reparieren

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Biotech in Beton gegossen

Grüner High-Tech für Stadt und Land
Schlafkapsel von Leap-Factory Quelle: PR
Prototyp eines wärmespeichernden Grills Quelle: PR
Mini-Windkraftwerk von MRT Wind Quelle: PR
Leuchtendes Kindle-Cover Quelle: PR
Selbstversorgende Insel in der Südsee Quelle: PR
Tomaten in einem Gewächshaus Quelle: dpa
Ein Schild mit der Aufschrift "Genfood" steckt in einer aufgeschnittenen Tomate neben einem Maiskolben Quelle: dpa/dpaweb

Sie machen die Industrie schon heute unabhängiger von fossilen und damit endlichen Rohstoffen wie dem Erdöl. Denn Bioprozesse funktionieren von Natur aus besser mit nachwachsenden Rohstoffen.

Weil alle neuen Verfahren zudem auf biologischen Abfallstoffen wie Stroh oder Holzresten aufbauen, statt wie bisherige Biotreibstoffe auf Zucker oder Stärke, wäre auch das Teller-Tank-Problem gelöst. Kritiker wettern – zu Recht – gegen die Nutzung von Nahrungsmitteln zur Treibstoffproduktion. Dadurch werde die Versorgung der Menschheit gefährdet.

Genau diesen Ansatz – weg von fossilen oder essbaren Rohstoffen – verfolgt Evocatal auch mit dem Schweizer Bauchemikalienhersteller Sika. Der weltweit gut 15.300 Mitarbeiter starke Konzern will mit dem 23-köpfigen Team des deutschen Enzymspezialisten die Welt der Baustoffe umwelt- und klimafreundlicher machen. Ganz gleich, ob Hochhaus, Brücke oder Tunnel: Auch auf den Baustellen dieser Welt soll Biotechnik bald ein Thema sein. Schon heute reduzieren Betonverflüssiger den Wasserverbrauch beim Verarbeiten von Beton. Sie sorgen auch dafür, dass der Werkstoff lange fließfähig bleibt und nach dem Abbinden extrem belastbar ist. Wird einfach mehr Wasser untergemischt, bekommt der Beton beim Aushärten große Luftporen und fängt nach ein paar Jahren an zu bröckeln. „Ohne Bauchemie wären moderne Hochhäuser, Staudämme oder Brückenkonstruktionen völlig undenkbar“, sagt Norman Blank, Chefforscher bei Sika.

Ressourcen schonen

Mit Hochleistungsverflüssigern werden schon heute 15 Prozent weniger Wasser gebraucht. Bei einem 240 Meter hohen Wolkenkratzer sind das acht Millionen Liter. Das entspricht dem täglichen Wasserverbrauch von rund 60.000 Menschen in Deutschland. Und da sich mit Regen- oder Brackwasser keine Hochhäuser bauen ließen, fließe bisher überall auf der Welt Trinkwasser in den Beton, sagt Blank. Vor allem in Regionen, die unter Wassermangel leiden, sei das heller Wahnsinn. Doch bisher werden auch die Verflüssiger aus Erdöl hergestellt. Genau das wollen Blank und die Evocatal-Forscher nun ändern. Sie setzen statt auf Öl in Zukunft auf Lignin als Rohstoff. Das ist eine Art biologischer Kleber, der im Holz die Zellulosefasern zusammenhält.

In der Papierherstellung fallen weltweit pro Jahr etwa 50 Millionen Tonnen davon als Abfallstoff an, denn die Substanz dunkelt bei Lichteinfall nach und lässt Papier so vergilben. Doch das Lignin wie bisher nur wegzuwerfen oder zu verfeuern sei „pure Verschwendung“, findet Eggert. Sein Team arbeitet nun an einem Enzymcocktail, der den Kleber in die gewünschten Bauchemikalien umwandelt. Das Ziel der Entwickler ist auf lange Sicht ein Betonverflüssiger, der nicht nur umweltfreundlich aus Abfall-Lignin hergestellt wird, sondern gleichzeitig noch einmal deutlich mehr Wasser spart.

Synthetische Seide

Auch das Münchner Biotechnikunternehmen Amsilk hat die Baustoffindustrie als potenziellen Kunden ausgemacht. Den Forschern gelang es, künstliche Spinnenseide industriell herzustellen. Das Material zeigt Eigenschaften, bei denen menschgemachte Kunst- und Baustoffe nicht mithalten können: Es ist leicht, elastisch wie Gummi und trotzdem fünf Mal stabiler als Stahl. Eine Kombination von Spinnenseide und Beton wäre ideal für Gebäude in Erdbebengebieten, glauben die Amsilk-Entwickler: Er wäre zäh und flexibel zugleich.

Seit 2009 produzieren gentechnisch veränderte Mikroorganismen bei Amsilk ein Imitat des Abseilfadens der europäischen Gartenkreuzspinne. Dem Amsilk-Mitgründer Thomas Scheibel gelang es, die dafür verantwortlichen Spinnengene zu identifizieren und in Produktionsbakterien einzuschleusen. Die wachsen nun in großen Bioreaktoren und stellen Spinnenseide her.

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