Zur Bewältigung der zunehmenden Hitzebelastung infolge des Klimawandels ist ein vertieftes Verständnis der Auswirkungen auf verschiedene Lebensbereiche erforderlich. Steigende Temperaturen betreffen nicht nur die menschliche Gesundheit, sondern auch Pflanzen, Tiere, Infrastruktur sowie das soziale Zusammenleben. Bisher konzentrierte sich die Forschung zu Hitzeereignissen und entsprechenden Anpassungsstrategien jedoch vorwiegend auf urbane Räume, während ländliche Regionen vergleichsweise wenig berücksichtigt wurden. Vor diesem Hintergrund verfolgt das Projekt „HiT“ das Ziel, Hitzeherausforderungen in einem Stadt-Land-Transekt am Beispiel von Straubing und dessen Umland zu analysieren und darauf aufbauend systemische sowie praxistaugliche Lösungsansätze zu entwickeln.

Im Rahmen des Projekts werden unterschiedliche Perspektiven und Themenfelder in vier Arbeitspaketen untersucht, die soziale Aspekte, die Wechselwirkungen von Hitze und Wasser, die Landwirtschaft sowie Fragen der Stadt- und Ortsentwicklung adressieren. Arbeitspaket (AP) 1, befasst sich mit der Wahrnehmung von Hitze in der Bevölkerung sowie deren gesundheitlichen Auswirkungen und wird vom Team der Professur Marketing und Management Nachwachsender Rohstoffe bearbeitet.

Ziel von AP1 ist es, das subjektive Hitzeempfinden verschiedener Bevölkerungsgruppen systematisch zu erfassen und Unterschiede zwischen städtischen und ländlichen Räumen herauszuarbeiten. Neben allgemeinen Wahrnehmungsmustern werden insbesondere die mentalen und gesundheitlichen Auswirkungen von Hitze auf besonders betroffene Gruppen untersucht. Hierzu zählen unter anderem wohnungslose Menschen, im Freien arbeitende Personen – insbesondere in der Landwirtschaft – sowie Menschen, die in sozialen Einrichtungen wie Pflegeheimen leben. Diese Gruppen sind Hitze in besonderem Maße ausgesetzt und verfügen oftmals nur über eingeschränkte Möglichkeiten zur Anpassung.

Im Einzelnen sollen mit Hilfe von AP1 folgende Fragen beantwortet werden:

(1) Wie wird Hitze von unterschiedlichen Bevölkerungsgruppen in städtischen und ländlichen Räumen subjektiv wahrgenommen?

(2) Welche mentalen und gesundheitlichen Auswirkungen hat Hitze auf besonders vulnerable Gruppen am Beispiel von:

(2.1.) wohnungslosen Menschen

(2.2.) im Freien Arbeitenden (mit Fokus auf die Landwirtschaft)

(2.3.) Menschen in sozialen Einrichtungen?

Projektleitung: Prof. Dr. Klaus Menrad

Projektkoordination: Dr. Agnes Emberger-Klein, Katrin Brückner, MSc.

Projektbearbeitung: Estelle Blättermann, MSc.; Dr. Agnes Emberger-Klein; Katrin Brückner, MSc.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert und läuft vom 01.03.2026 bis 28.02.2030.

Zu den Projektpartnern gehören neben der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) die Stadt Straubing, der Landkreis Straubing-Bogen, die Stadtwerke Straubing, die Stadt Geiselhöring, die Gemeinde Mitterfels, das BTZ – VdK Rehawerk inkl. Dimetria, die Papst Benedikt Schule, die Barmherzigen Brüder, der Bayerische Bauernverband, mehrere landwirtschaftliche Betriebe und Unternehmen, das Landeskuratorium für pflanzliche Erzeugung in Bayern e.V., die Wohngemeinschaft St. Hildegard sowie die University of Melbourne.

StarchSub vereint Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Industrie in einem durch das ZIM-Programm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderten Verbundprojekt zur Entwicklung intelligenter Produktionslösungen für biobasierte Materialien. Der wissenschaftliche Projektteil konzentriert sich auf das Verständnis und die gezielte Steuerung der enzymatischen Modifikation von Mehl für innovative Materialanwendungen. Durch systematische experimentelle Untersuchungen und KI-gestützte Modellierung entwickeln Forschende am TUMCS BVT ein digitales Entscheidungswerkzeug, das die erforderlichen Enzymkombinationen und Prozessbedingungen zur gezielten Einstellung spezifischer Materialeigenschaften vorhersagen kann.

Diese Erkenntnisse werden in eine neuartige modulare Produktionsplattform integriert, die vom Industriepartner entwickelt wird. Das System soll Prozessparameter kontinuierlich an Schwankungen der Rohstoffqualität anpassen und dadurch eine gleichbleibende Produktqualität gewährleisten. Gleichzeitig werden Ressourcen effizienter genutzt und Produktionsverluste reduziert. Damit stellt StarchSub einen wichtigen Schritt hin zu einer datengetriebenen, adaptiven und wirtschaftlich skalierbaren Herstellung nachhaltiger, biobasierter Materialien dar.

Verschiedene Industriezweige, wie etwa die Körperpflege- und Reinigungsmittelindustrie, sind auf sogenannte rheologische Modifizierer, wie z.B. Polyacrylate, angewiesen, um Fließeigenschaften von Produkten zu regulieren. 

Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsprojektes ist, diese Polyacrylate, die bislang noch aus Mineralöl gewonnen und daher nur schwer biologisch abbaubar sind, durch natürliche Biopolymere, wie Polysaccharide, zu ersetzen. 

Daher befasst sich dieses Forschungsprojekt mit der fermentativen Herstellung dieser Exopolysaccharide mit Hilfe eines bakteriellen Mikroorganismus. Im Weiteren soll dieses Verfahren in größere Maßstäbe hochskaliert und ein Verfahren zur Produktaufreinigung entwickelt werden, dass das bisherige kosten- und energieintensive Verfahren ersetzen soll.

Kontakt: Melissa Grundwürmer M. Sc.

The “EnTE” project aims to develop a sustainable enzymatic process. This process is intended to enable the efficient use of industrial byproducts and their conversion into bio-based high-performance lubricants. The project is supported by a funding program of the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) and is being carried out as a collaborative effort with partners from research and industry. The Chair of Bioprocess Engineering at TUM Campus Straubing (TUMCS BVT) is taking on key roles in the modeling, analysis, optimization, and scaling of the biotechnological process. Using simulation-based models, we are helping to improve our understanding of the processes and scale them up to larger scales. In close collaboration with the project partners, we combine experimental results with theoretical approaches, thereby supporting the further development of the overall process toward industrial application.

SOLARSPOON develops pioneering Solar-to-Food technology by integrating photosynthetic and food-producing bacteria into self-contained devices that convert sunlight, air, and water directly into protein- and lipid-rich food materials. Cyanobacteria capture solar energy and provide electrons, which are boosted by organic dyes to power autotrophic microbes that produce nutritious biomolecules. The work focuses on improving electron transfer at the cell–electrode interface, creating microbial consortia capable of producing both proteins and lipids, and designing integrated devices that balance biological and electrochemical needs while enabling straightforward collection of food products. The ultimate aim is to demonstrate the first solar-powered system with 1% solar-to-food efficiency, opening new possibilities for sustainable food production in off-grid settings, future households, and even space missions.

MEC-2G BIO ist ein Forschungsprojekt, das sich auf die Entwicklung skalierbarer Multi-Enzym-Cocktails für die effiziente Herstellung biobasierter Produkte konzentriert. Das Projekt verbindet statistische Prozessoptimierung mit industrieller Biotechnologie, um die Enzymleistung, -stabilität und Produktionseffizienz zu verbessern. Im Rahmen des Projekts ist das TUM BVT für die Entwicklung, Skalierung und Optimierung von Fermentations- und nachgelagerten Verarbeitungstechnologien vom Labor- bis zum Pilotmaßstab verantwortlich, einschließlich der Produktion im Pilotmaßstab im TUM Bio Scale-Up Center.

Die ambulante Gesundheitsversorgung durch Medizinische Versorgungszentren (MVZs) ist eine Art Prisma der Gesundheitsversorgung in Deutschland. Gleichzeitig liegen die tatsächlichen Wirkungen verschiedener MVZ-Modelle auf die Versorgungslandschaft immer noch weitgehend im Dunkeln. Vor diesem Hintergrund verbinden wir eine Untersuchung des Status quo mit einer in die Zukunft gerichteten potentialorientierten Analyse.

Soziale Landwirtschaft stellt einen zusätzlichen Betriebszweig im Rahmen der Diversifizierung landwirtschaftlicher Betriebe dar und trägt gleichzeitig zur Stärkung des sozialen Sektors im ländlichen Raum bei. Beispiele hierfür sind unter anderem Bauernhofkindergärten, Betreuung von Senioren sowie Inklusionsarbeitsplätze. Die Ziele des Projekts lassen sich in zwei Bereiche untergliedern. Zum einen soll der Betriebszweig Sozialen Landwirtschaft in Bayern gestärkt werden. Zum anderen werden innovative Ansätze zur Verbesserung der sozialen Strukturen im ländlichen Raum ausgearbeitet.

Zur Umsetzung dieses Vorhabens stehen die folgenden spezifischen Projektziele im Mittelpunkt: 

• Untersuchung des Wissensstandes und des Interesses bayerischer Landwirte an Sozialer Landwirtschaft sowie an entsprechenden Konzepten für verschiedene Zielgruppen

• Nachfrageanalyse für die Soziale Landwirtschaft aus Sicht potenzieller Nutzergruppen

• Systematischer Aufbau und Evaluation ressortübergreifender, regionaler Netzwerke zur Unterstützung bei der Umsetzung von Angeboten in der Sozialen Landwirtschaft (Reallabore)

• Weiterentwicklung praxisorientierter Informationsmaterialien und Konzepte (z. B. Tools zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit, Unterlagen zur Zusammenarbeit mit potenziellen Kooperationspartnern)

• Entwicklung von Handlungsempfehlungen für Politik, Verbände und weitere relevante Akteure zur Förderung der Bekanntheit und Verbreitung Sozialer Landwirtschaft

Projektleitung: Prof. Klaus Menrad
Projektkoordination: Dr. Thomas Decker
Projektbearbeitung: Guido Cremerius M.A.; Dr. Thomas Decker

Wegweisende Lösungen für eine effizientere Abwasserreinigung

Das Projekt NEON ist eine vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz geförderte Forschungsinitiative, die sich auf die weitere Steigerung der Effizienz in der Abwasserreinigung konzentriert. Am TUM Campus Straubing untersuchen wir in Partnerschaft mit der Straubinger Entwässerung und Reinigung (SER) innovative Methoden, um bestehende städtische Wasserwirtschaftsanlagen in nachhaltigere und kosteneffizientere Systeme umzuwandeln.

Durch den Einsatz unserer Expertise in der Verfahrenstechnik streben wir an, den Stickstoffgehalt im Wasser weiter zu senken, um negative Umweltauswirkungen zu minimieren. Hierzu erforschen wir innovative physikalische und elektrochemische Verfahren, um unerwünschten Sauerstoffeintrag während des Denitrifikationsprozesses zu eliminieren. Letztlich wird das Projekt NEON die Grundlage für neue Ansätze schaffen, um die technische Herausforderung zu bewältigen, bestehende Anlagen an ehrgeizigere Umweltstandards anzupassen und gleichzeitig Kosten sowie den Energieverbrauch zu senken.

Kontakt: Dr. Mohammadjavad Bardi  

Das Projekt „HerbiSens“ wird einen direkten Beitrag zu den oben genannten Strategien leisten, indem es zum Ziel hat das Spektrum der einsetzbaren Wirkstoffe durch Identifikation herbzidal wirkende nachwachsende Rohstoffe (Naturstoffe) zu erweitert. Untersuchungen zur herbizidalen Wirkung werden meist mit Gesamtpflanzenextrakten durchgeführt und deren Wirkung auf das Keimungsverhalten von Beikräutern bestimmt. Die Wirkstoffe und Wirkmechanismen sind oft nicht bekannt. Andere existierende Methoden haben gravierende Nachteile: Flureszenzinteraktion, Notwendigkeit der Formulierung und Notwendigkeit der Isolierung einzelner Wirkstoffe. 

Das Projekt „HerbiSens“ konzentriert sich auf bekannte Targets wie das Photosystem II, die mit innovativen Biosensoren mit hohem Durchsatzpotential abgebildet werden. Die Korrelation der Daten zur Inhibitation mit Daten aus der Analyse mittels moderner Metabolomichs-Methoden ermöglicht die Identifizierung aktiver Naturstoffe. Zusätzlich soll das Spektrum der mit Biosensoren abbildbaren Zielstrukturen zur Identifizierung herbizider Naturstoffe um den Shikimat-Enzymweg erweitert werden.

Die Transformation einer fossilbasierten zu einer biobasierten Wirtschaft lässt eine erhöhte Holznutzung erwarten. Holz ist der bedeutendste nachwachsende Rohstoff. Zur effizienten Nutzung und langfristigen Kohlenstoffbindung ist jedoch eine zirkuläre Holznutzung unerlässlich. Im Jahr 2018 wurden von den in Bayern angefallenen 1,59 Mio. Tonnen Altholz nur 20 Prozent stofflich, dagegen 80 Prozent energetisch genutzt, obwohl die überwiegende Menge den Kategorien A I (nicht verunreinigt) und II (nur geringfügig verunreinigt) zuzuordnen ist. In der Bundesrepublik Deutschland herrscht eine ähnliche Diskrepanz zwischen stofflicher und energetischer Altholznutzung. Insofern besteht dringender Handlungsbedarf hin zu einem kreislauforientierten Paradigmenwechsel in der Altholzverwendung, um das Substitutions- und Kohlenstoffspeicherungspotenzial deutlicher auszuschöpfen. Zur Schaffung kaskadierender Wertschöpfungsketten sind gemeinsam mit Schlüsselakteur:innen Innovationen zu entwickeln, die vom kreislaufgerechten Design über Logistik und Aufbereitungskonzepte bis hin zu stofflichen Altholznutzungspfaden reichen.

Ziel des Vorhabens ist somit die Erstellung eines Innovationskonzepts zur stofflichen Nutzung von Altholz in einem Open Innovation-Ansatz und dessen Validierung in Reallaboren in Bayern. Die Ergebnisse münden in eine Transformations-Roadmap, welche Optimierungspotenziale und konkrete Maßnahmen für eine Implementierung des Konzepts in der Praxis sowie Transfermöglichkeiten in andere Regionen aufzeigt.

Neben der Modellierung des zukünftigen Altholzaufkommens und der Optimierung der Altholzwertschöpfungskette werden mehrere Aufgabengebiete verfolgt:

(1) Dimensionserhaltende Nutzung von Altholz

(2) Altholz in der Bioraffinerie

(3) Altholz als Substrat für Pilzmyzel basierte Werkstoffe

(4) Entwicklung von kreislaufbasierten Geschäftsmodellen 

(5) Ökologische Bewertung der Innovationspfade

(6) Verbraucherakzeptanz der Innovationspfade 

Projektleitung: Prof. Dr. Klaus Menrad

Projektkoordiation: Dr. Thomas Decker

Projektbearbeitung: Jonas Krauß, M.A.; Dr. Thomas Decker

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert und läuft vom 01.01.2023 bis 31.12.2027. 

Zu den Projektpartnern gehören neben der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf die Cluster-Initiative Forst und Holz in Bayern gGmbH (Projektkoordination), die Technische Universität München, die Technische Hochschule Rosenheim, die Bayrische Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft, die Franz Obermeier GmbH und die Landpack GmbH. Des Weiteren sind die Pfleiderer Deutschland GmbH und Durmin Entsorgung und Logistik GmbH, der Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau sowie die UPM Biochemicals GmbH als assoziierte Partner unterstützend tätig. Daneben agieren das Chemiecluster Bayern GmbH, das Cluster neue Werkstoffe und Umweltcluster Bayern als Wissenstransferpartner in dem Projekt.

Myristinsäure ist Bestandteil zahlreicher Reinigungsmittel und Kosmetika. Sie wird entweder synthetisch oder durch Aufarbeiten von Palmkernöl gewonnen. Beides hat einen erheblich negativen CO₂-Fingerprint, obwohl Palmkernöl ein natürliches, pflanzliches Produkt ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass in den Tropen für die Ausweitung der Plantagen erheblich Primärregenwald abgeholzt wird, der als Biodiversitätsreservoir und Klimaregulator dringend erhalten werden muss.

Ein Verfahren, das auf der Nutzung von in großen Mengen verfügbarer Ölsäure aus europäischen Ölsaaten wie Raps oder Sonnenblume basieren würde, könnte erheblich zum Rohstoffwandel in der Herstellung von Reinigungsmitteln und Kosmetika beitragen. Die Umwandlung der Ölsäure zur Myristinsäure ist ein Prozess, der durch isomerisiereunde katalytische Oxidation erreicht werden soll.

Es soll im Rahmen des Forschungsvorhabens ein Katalysator entwickelt werden, der die in Ölsäure vorhandene Doppelbindung zu verschieben gestattet und gleichzeitig der Oxidation zuführt. Die Produkte sollen weiterhin anschließend gereinigt und in Formulierungen eingebracht werden um zu testen, ob und wie sich die Reinigungswirkung gestaltet.

Aus Sicht des Klimaschutzes bietet die Reduzierung des Torfeinsatzes in Blumenerden ein erhebliches Potenzial zur Verringerung der Treibhausgas-Emissionen. In der Torminderungsstrategie der Bundesregierung ist das Ziel formuliert, dass der Hobby-Gartenbau bis 2026 vollständig auf die Nutzung von Torf verzichten soll.

Ziel des Projekts HOT2 ist es, den Einsatz von torfreduzierten und torffreien Substraten aus nachwachsenden Rohstoffen im Hobbygartenbau zu beschleunigen. 

Dafür knüpft HOT2 TV3 an die Ergebnisse des TV 3 des ersten HOT-Projekts (2022 bis 2025) an und vertieft zentrale Fragestellungen zum Anwendungsverhalten von Hobbygärtnerinnen und -gärtnern bei Blumenerden. Dabei werden sowohl die Pflanzenpflege als auch die Nutzung von Informationsmaterialien untersucht. Aus den gewonnenen Erkenntnissen kann eine zielgruppengerechte Kommunikation abgeleitet werden, die unterschiedliche gärtnerische Zielgruppen für torffreies Gärtnern sensibilisiert, und bei der Anwendung unterstützen sollen. Zudem fließen die Erkenntnisse in die Entwicklung gezielter Formate für Multiplikatorinnen und Multiplikatoren (z.B. Umwelt- und Naturschutzorganisationen, Lehrkräften, Gartenbauvereinen oder Gartenschauen) ein. 

Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms Nachhaltige Erneuerbare Ressourcen des BMLEH gefördert. Projektträger ist die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR). Das Projekt HOT2 TV3 läuft bis zum 30.09.2027.

Die Projektpartner sind das Institut für Gartenbau der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, die Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen und die Fachhochschule Erfurt.

Arbeitspaket (AP) 2 – Konsumentenakzeptanz

Ziel des ProxIMed Projekts ist es, Proteine aus nachhaltigen Quellen in die Lebensmittel- und Futtermittelsysteme des Mittelmeerraums einzuführen. Dadurch soll die Verwendung alternativer Proteine gefördert und etabliert werden. Hierzu werden traditionelle alternative Proteinquellen pflanzlichen Ursprungs (Linsen, Ackerbohnen und Chiasamen), "Novel Food"-Proteinquellen (Mikroalgen, Insekten, Mykoprotein, Tomaten- und Malvenblätter, Wasserlinsen) und Nebenprodukte aus der Landwirtschaft (Tomatentrester, Sesam-, Dattelkuchen) ausgewählt. Zur Herstellung der Proteine werden innovative und umweltfreundliche Verarbeitungstechnologien eingesetzt, die auf eine minimale Belastung der Nährstoffe abzielen. Die alternativen Proteine werden dann in mehr als 20 Endprodukten (Proteinpulverkonzentrate als Zutaten, Kapseln zur Verwendung als Nahrungs-ergänzungsmittel und verschiedene proteinangereicherte Lebens- und Futtermittel) eingesetzt und den Verbrauchern im Mittelmeerraum in verschiedenen Regionen (Naher Osten, Nordafrika und Europa) vorgestellt.

Im AP2 werden verschiedene Untersuchungen zu Verbraucheraspekten und der Erprobung neuer Marketing- und Geschäftsstrategien für neuartige alternative Protein-Lebensmittelprodukte durchgeführt. Dabei wird das allgemeine Interessen der Verbraucher in drei Mittelmeerländern (Türkei, Tunesien, Portugal) an den verschiedenen Lebensmittelprodukten (fermentierte Gemüse-Pickles und Tahin - traditionelle Produkte für die Länder des Nahen Ostens und des Mittelmeerraums; Snackprodukte, Sporternährungsprodukte und Proteinpulver) und Rohstoffquellen für alternative Proteine (z.B. Insekten, Mykoprotein) analysiert. 

Dieses Projekt ist Teil des von der Europäischen Union unterstützten PRIMA-Programms und läuft vom 01.04.2023 bis zum 31.07.2027.

Projektteam AP2:  Prof. Dr. Klaus Menrad (Leitung), Dr. Agnes Emberger-Klein, Tura Kaso Hamo
Verbundprojektleitung: Prof. Dr. Özlem Özmutlu Karslioglu (HSWT)

Klimafreundliche Antriebe in der Landwirtschaft können dazu beitragen, Treibhausgase in der Pflanzenproduktion zu reduzieren und somit die Klimaschutzziele des Agrarsektors zu erreichen. Übergeordnetes Ziel des Projekts „TrAkzeptanz“ ist es, die Akzeptanz von klimafreundlichen Antrieben in der Landwirtschaft am Beispiel „Traktor“ zu stärken und ihren vermehrten Einsatz zu fördern. Mit Hilfe von verschiedenen Arbeitsschritten (Ist-Analyse, Analyse von Chancen und Risiken, Untersuchung von Akzeptanz und Kaufmotiven, theoretischen Szenarien und praxisorientierten Fallstudien) werden Anreizmechanismen entwickelt, um den Übergang zu klimafreundlichen Antrieben in der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion voranzutreiben. Diese Anreizmechanismen und die dazugehörigen Projektergebnisse werden durch geeignete Formate an Landwirte, landwirtschaftliche Maschinenhändler, Industrie-, Politik- und Pressevertreter sowie die breite Öffentlichkeit kommuniziert.

Hierzu werden zunächst der Entwicklungsstand alternativer Antriebe für Landmaschinen sowie die regulatorischen Rahmenbedingungen mithilfe einer Literaturrecherche und Expertengesprächen aufgezeigt. Darauf aufbauend werden anhand von Befragungen der Beteiligten entlang der Wertschöpfungskette („Stakeholder“) Hemmnisse und Beweggründe für die Umstellung auf klimafreundliche Antriebstechnologien identifiziert. Anschließend werden Szenarien erstellt, die die mögliche Entwicklung der Marktdurchdringung erneuerbarer Antriebssysteme in der Landwirtschaft bis hin zum vollständigen Ersatz von fossilem Dieselkraftstoff abbilden. Für diese Szenarien werden die Effekte auf nationaler Ebene, insbesondere hinsichtlich der THG-Einsparung, der THG-Minderungskosten sowie dem erforderlichen Energie- und Rohstoffbedarf ermittelt. Bei einem vollständigen Ersatz von Dieselkraftstoff durch nachhaltige klimafreundliche Antriebsenergien könnten so rund 5 Mio. t Treibhausgase („Tank-to-wheel“) in Deutschland eingespart werden. Daneben werden auf betrieblicher Ebene die Effekte bei der Umstellung auf klimafreundliche Antriebe mittels Fallstudien untersucht. Hierbei werden reale landwirtschaftliche Betriebe modellhaft auf einen Mix geeigneter Antriebstechnologien umgestellt. Die daraus folgenden betriebswirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen werden im Vergleich zum Status quo bewertet. Schließlich werden auf Basis der vorangegangenen Untersuchungsschritte und unter Berücksichtigung nationaler und betriebsspezifischer Effekte Anreizmechanismen erarbeitet, die den Umstieg auf klimafreundliche Antriebe in der Landwirtschaft forcieren helfen. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben werden durch die Mitwirkung verschiedener Akteure bei Workshops und Diskussionsrunden bereichert sowie validiert und anschließend in geeigneten Formaten Landwirten, dem Landmaschinenhandel, der Industrie und Politik sowie der breiten Öffentlichkeit vermittelt.

Im Einzelnen sollen mit Hilfe der Projektergebnisse folgende Fragen beantwortet werden:

(1) Was ist der aktuelle Stand der Technik von alternativen Antrieben für Traktoren und wohin geht die Entwicklung?
(2) In welchem regulatorischen Rahmen erfolgen die Entwicklung, das Inverkehrbringen und der Einsatz von Traktoren mit klimafreundlichen Antrieben sowie die Bereitstellung erneuerbarer Antriebsenergien?
(3) Welche Chancen und Risiken für eine erfolgreiche Marktdurchdringung für alternative Antriebe von Traktoren sehen unterschiedliche Akteure?
(4) Wie hoch ist die Akzeptanz von Traktoren mit alternativen Antrieben bei Landwirten?
(5) Welche Anreizmechanismen müssen geschaffen werden, um die Marktdurchdringung von Traktoren mit alternativen Antrieben zu erhöhen?
(6) Welchen Beitrag können landwirtschaftliche Betriebe durch den Einsatz von Traktoren mit klimafreundlichen Antrieben zum Erreichen der Klimaschutzziele leisten?

Die Fragestellungen werden von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Professur für Marketing und Management Nachwachsender Rohstoffe, des Technologie- und Förderzentrums sowie des Bundesverbands Bioenergie bearbeitet. Das Projektkonsortium setzt sich somit aus Experten unterschiedlicher Fachdisziplinen mit hoher Expertise in der vorgeschlagenen Themenstellung zusammen und gewährleistet so die erfolgreiche Durchführung des Vorhabens. Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des BMEL Forschungs- und Innovationsprogramms „Klimaschutz in der Landwirtschaft“. Die Laufzeit ist vom 01.04.2024 bis zum 31.03.2027.

Projektleitung: Prof. Klaus Menrad
Projektkoordination: Dr. Thomas Decker
Projektbearbeitung: Johannes Buchner, M.Sc.; Dr. Thomas Decker

Fettsäuren haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und finden Verwendung in der Lebensmittelindustrie, chemischen Industrie, Kosmetikindustrie sowie in der Pharmaindustrie. Als Ausgangsstoff wird hierfür meist auf fossile Rohstoffe zurückgegriffen, da diese günstig und die Prozessketten gut etabliert sind. Aufgrund der schlechten Umweltbilanz und der Bedrohung durch den Klimawandel rücken jedoch zunehmend nachhaltige Lösungsansätze in den Fokus. 

Ein möglicher Ansatz ist die Extraktion von Ölen aus Pflanzen, da deren Anbau potenziell CO₂‑neutral und regional erfolgen kann. Problematisch ist jedoch der Einfluss solcher Monokulturen auf die Biodiversität sowie die Konkurrenz zwischen dem Anbau von Ölpflanzen und dem Anbau von Lebensmitteln um verfügbare Agrarflächen. 

Alternativ können daher Fettsäuren auch durch Mikroorganismen produziert werden. Diese Form der Ölproduktion benötigt nur minimale Landflächen und bietet das Potenzial, durch angepasste Prozessführung die Zusammensetzung der Fettsäuren gezielt zu steuern. Zudem können Hefen wie Cutaneotrichosporon oleaginosus Reststoff‑Hydrolysate auf Basis von Algenbiomasse oder Agrarreststoffen für Wachstum und Ölproduktion nutzen.

 In diesem Sinne zielt das Projekt BigBioOil‑KLX darauf ab, einen bestehenden Fermentationsprozess mit C. oleaginosus, der im kleinen und mittleren Maßstab bereits hohe Effizienzen gezeigt hat, in einen industriell relevanten Kubikmeter Maßstab zu überführen, wirtschaftlich zu analysieren und gleichzeitig die Rohstoffplattform zu diversifizieren.

The Circular Bootcamp – Sustainability in Action (CiBoo) is a pilot project funded by the Volkswagen Foundation, which takes place on the TUM Campus in Straubing. It offers students the opportunity to explore sustainable living and conduct practical research into circular thinking and behavior in the everyday life of a student shared flat. The students participating in the Bootcamp will document their experiences and challenges, identify practical obstacles, and develop solution strategies. They will share their journey with the wide public on Instagram and social media. 

Circular living has been a central topic of scientific research on sustainability for several years. It is considered a promising approach to transitioning to a resource-efficient, climate-neutral economy.

It is estimated that household consumption accounts for approximately 60% of global greenhouse gas emissions and 50-80% of resource consumption. A successful circular economy (CE), therefore, requires the active participation of society.

The Circular Bootcamp (CiBoo) – Sustainability in Action is implemented by the Technical University of Munich (TUM), the Chair of Circular Economy and Sustainability Assessment, and the Professorship of Economics. The program is funded by the Volkswagen Foundation and carried out in partnership with Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Mediaschool Bayern, Bayerischer Rundfunk (BR), and Studierendenwerk Niederbayern Oberpfalz (STWNO). 

Vor dem Hintergrund hoher Umweltbelastungen und eines starken Energieinputs im Baugewerbe sollen innovative Produkte für den Innenausbau entwickelt und deren Akzeptanz untersucht werden. Durch Zugabe von Pflanzenfasern und Schäumen soll das Gewicht von Lehmbauplatten reduziert werden und leichtere, naturfaserverstärkte Lehmbauplatten entwickelt werden. Die Anforderungen von Handwerker:innen und Verbraucher:innenn an solche Platten werden ebenfalls analysiert. Spezifische Projektziele sind:

1. Untersuchung der Machbarkeit von naturfaserverstärkten Lehm-Schäumen aus Nachwachsenden Rohstoffen zur Gewichtsreduktion in Lehmbauplatten
2. Entwicklung von leichteren, naturfaserverstärkten Lehmbauplatten auf dieser Basis
3. Analyse des Interesses von Bauwilligen und Handwerkern an solchen Lehmbauplatten
4. Erstellen von Informationsmaterialien für Baustoffhandel und Handwerk zu Lehmbauplatten und leichteren Lehmbauplatten auf Basis von pflanzenfaserverstärkten Schäumen

ECOMO pioneers a revolutionary approach, harnessing renewable energy, greenhouse gases like CO2 and nitrates from wastewater, to create valuable building blocks for a range of materials. Through innovative electrobiocatalytic processes and cascade fermentation, ECOMO produces high-quality diamine monomers, essential for making various polymeric materials. It combines electrochemical and biocatalytical processes in an unique way. Additionally, this porjects promotes scalability and the potential to replace unsustainable synthesis methods driven by the global need of existing and growing markets. By utilizing readily available resources like CO2 and recycled nitrates, ECOMO offers a greener alternative to traditional petrochemical processes.

The large-scale production of polyphenols is of growing interest, as synthetic antioxidants will be increasingly banned in the EU in the coming years and are already being increasingly rejected by consumers. During the production of an ethanolic hop extract for the brewing industry, the so-called tannin extract is produced as a residue, which is a promising source of polyphenols and is not yet being utilised in an economically viable way. As part of this project, the residual material is to be purified and formulated as a source of natural antioxidants in cosmetics and foods as a stabiliser, preservative or due to its positive effect on health.

Das von der Europäischen Exekutivagentur für Forschung (REA) geförderte Projekt CirculH2 zielt darauf ab, die erfolgreiche Entwicklung einer oder mehrerer äußerst robuster und skalierbarer Hydrogenasen für die Verwendung von H2 zu demonstrieren, die die Biotransformation biobasierter Materialien in Spezial- und Grundchemikalien in einem industriellen Umfeld selektiv vorantreiben. Die Technologie zielt darauf ab, die stark genutzten konventionellen chemischen Produktionsmethoden zu ersetzen und die Dekarbonisierung der industriellen Biotechnologie zu ermöglichen. Die Professur für Bioverfahrenstechnik entwickelt die Produktion von FeFe-Hydrogenase im industriellen Maßstab innerhalb des CirculH2-Projekts. Dazu wird die Fermentation von E. coli, das als Quelle für unser widerstandsfähiges Hydrogenase-Enzym dient, hochskaliert.

Kontakt: Gelda Bogran M. Sc.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Transfernetzwerk zur Beschleunigung der Industriellen Bioökonomie (TransBIB) hat zum Ziel, die Abhängigkeit Deutschlands von nicht erneuerbaren Ressourcen zu verringern, indem es eine schnellere Überführung biotechnologischer Produktionsprozesse aus dem Labor in den industriellen Maßstab ermöglicht. BVT unterstützt TransBIB durch die Erstellung von Prozesssimulationen für das Up-Scaling biotechnologischer Produktionsverfahren. Darüber hinaus wird eine Datenbank über die Kapital- und Betriebskosten von Anlagen im industriellen Maßstab erstellt. Schließlich zielt das Projekt darauf ab, Start-ups, sowie kleine und mittlere Unternehmen bei der Skalierung zu unterstützen, indem Informationen über die erforderlichen Genehmigungen, Verfahren und Fristen weitergegeben werden, die bei der Planung und dem Bau solcher Anlagen zu berücksichtigen sind.

Kontakt: Estelle van der Walt M. Sc.

Das Ziel dieses Projekts ist Methanol, das aus CO2 hergestellt werden kann, in Form eines fermentativen Prozesses in antioxidativ-wirkende Stoffe umzusetzen. Diese sind von besonderer Bedeutung für die Futtermittelindustrie, um Futtermittel mit erhöhtem Fettgehalt zu stabilisieren. Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist es ein methanol-basiertes Produktionsverfahren zu entwickeln und zu optimieren, welches aus der Fermentation mit dem Mikroorganismus Yarrowia lipolytica und der nachfolgenden Aufarbeitung der Zielsubstanzen besteht. Dabei beinhaltet das Projekt von Beginn an ökonomische Machbarkeitsstudien, um die Wirtschaftlichkeit sicherzustellen.

Kontakt: Ulf Stegemeyer M. Sc. 

Bei bestimmten biotechnologischen Produktionsverfahren nimmt die Viskosität des Reaktionsmediums mit steigender Produktkonzentration zu. Dies ist besonders wichtig für die mikrobielle Biopolymerproduktion, bei der der Sauerstofftransfer mit fortschreitender Fermentationsreaktion limitiert wird. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, konventionelle Reaktorsysteme für solche Anwendungen zu verbessern und zu erneuern, indem additive manufacturing (AM) und computational fluid dynamics (CFD) als Testplattformen eingesetzt werden. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Optimierung spezifischer Phasen, einschließlich der Rückgewinnung des Endprodukts, wobei die wirtschaftliche Tragfähigkeit des gesamten Herstellungsprozesses im Vordergrund steht.

Konakt: Juan Mariño Jara M. Sc.

Dieses Forschungsprojekt befasst sich mit der Produktion, dem Scale-up und der Weiterverarbeitung von Exopolysacchariden mit verschiedenen Mikroorganismen für unterschiedliche Anwendungen. Die Entwicklung solcher Produkte birgt bestimmte Herausforderungen wie die oftmals hohe Viskosität, die Empfindlichkeit der Produkte gegenüber Wasser- und Umweltbedingungen und die Maßstabsvergrößerung. Die Überwindung solcher Hürden und die Entwicklung nachhaltiger, biologisch abbaubarer Materialien ist das Hauptziel der Forschung.

Kontakt: Venessa Dsouza M. Sc.

Die Forschung konzentriert sich auf die optimale Regelung industrieller Fermentationsprozesse, die bei der Verwendung von Hydrolysaten aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Chargenschwankungen betroffen sind. Das Hauptziel besteht darin, das volle Potenzial von Bioprozessdaten auszuschöpfen, eine schnellere Fehlerbehebung zu ermöglichen, die Prozessautomatisierung zu verbessern und den Bedarf an zeitaufwändigen und kostspieligen Offline-Messungen durch die Entwicklung kontinuierlich trainierter, validierter und verbesserter, auf Hybridmodellen basierender Softsensoren zu reduzieren. Die Prozesssteuerung umfasst die Kombination von Echtzeitdaten von Hardwaresensoren mit speziell entwickelten Modellen, um nicht messbare Parameter online vorherzusagen.

Kontakt: Nico Geisler M. Sc.

Die Entwicklung von neuen Prozesswegen zur Herstellung von Isobutanol aus industriellen Abfallströmen, insbesondere unter Verwendung von Weizenstrohhydrolysat, ist einer der Aspekte des Projekts. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines nachhaltigeren Weges zur Isobutanolproduktion unter Verwendung verschiedener Stämme von Corynebacterium glutamicum. Darüber hinaus ist das Testen, Entwickeln und Etablieren von Methoden zur in-situ-Produktabtrennung ein weiterer Aspekt des Projekts. 

Kontakt: Jennifer Borger M. Sc.