Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bakterien produzieren Bioplastik

18.03.2016

RWTH koordiniert Projekt für neuen Verwertungskreislauf von Plastikabfällen.

Jährlich fallen allein in Deutschland Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an, die größtenteils verbrannt werden. Unter der Koordination von Aachener Biologen läuft an der RWTH ein innovatives Projekt: Mikroben werden dazu gebracht, Bausteine erdölbasierter Kunststoffe in Bioplastik umzuwandeln.


Professor Lars Blank, Nick Wierckx und Wing-Jin-Li wollen Mikroben anregen, Bausteine aus PET-Flaschen und PU-Schäume in Bioplastik umzuwandeln (von links).

Peter Winandy

Es ist das erste RWTH-koordinierte Verbundvorhaben unter Horizon 2020, dem Rahmenprogramm der EU für Forschung und Innovation. Eingeworben wurde es von Professor Lars Blank und Dr. Nick Wierckx vom Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie an der RWTH.

Mit P4SB – die Kurzform für From Plastic waste to Plastic value using Pseudomonas putida Synthetic Biology – soll gemeinsam mit zehn weiteren Partnern aus Deutschland, Irland, Spanien, Frankreich und Großbritannien ein neuer Verwertungskreislauf von Plastikabfällen entwickeln werden.

Problematische Kunststoffabfälle

„Die EU macht strenge Vorgaben für das Recycling von Kunststoffabfällen“, erklärt Blank. „Bis 2020 sollen 50 Prozent der PET-Kunststoffe, die man etwa als Getränkeflaschen kennt, recycelt werden. Aktuell sind es 30 Prozent. Und PU-Schäume, die für Matratzen, Autositze oder als Dämm-Materialien verwendet werden, sollen sogar zu 70 Prozent wiederverwertet werden.

Im Moment werden unter fünf Prozent recycelt.“ Die meisten dieser Abfälle wandern hierzulande in Müllverbrennungsanlagen, obwohl sie eigentlich ein Wertstoff sind – wenn auch ein problematischer. Manche Kunststoffe brauchen etwa 500 Jahre, bis sie vollständig zersetzt sind. In vielen Ländern ohne funktionierende Entsorgung landen die Plastikabfälle in der Landschaft oder im Meer, wo sie große Schäden anrichten.

Plastikfressende Organismen

Die strengen Recyclingquoten der EU könnten langfristig erreicht werden, wenn es den Forschern gelingt, die Bakterien zu plastikfressenden Organismen zu machen. Die Gutachter, die den Projektantrag vorher prüften, gaben grünes Licht. „Wir stehen vor großen Herausforderungen, weil einige Prozesse bisher nur in Einzelschritten bekannt sind, manche sogar nur in der Theorie“, betont Blank.

In dem Konsortium werden jetzt Experten aus den Bereichen Synthetische Biologie, Metabolic Engineering, Enzymologie, Prozesstechnik, Polymerwissenschaft und Umweltforschung ihre Expertise einbringen.

Die Forschergruppe plant folgende Schritte: Zuerst setzen sie den zerkleinerten Plastikabfällen Enzyme zu, damit diese die Bindungen der Polymere in Monomere als Einzelbausteine aufspalten. Im zweiten Schritt „fressen“ Bakterien die Monomere, um sie in einem dritten in Bioplastik umzuwandeln, wobei sie sogar bestimmte Eigenschaften „einbauen“. Abschließend scheiden die Bakterien dann Bioplastik-Bausteine aus.

Verknüpfung der einzelnen Schritte

Der letzte Schritt ist derzeit noch ein theoretischer: Sollte das Prinzip im Labor funktionieren, müssten die Bakterien nach dem dritten Schritt nicht wie bislang „sterben“, damit die Forscher an das Bioplastik gelangen, sondern die winzigen einzelligen Lebewesen könnten überleben und die Schritte zwei und drei ständig wiederholen. Blank: „Es geht aber nicht nur darum, die einzelnen Schritte umzusetzen. Wir müssen sie miteinander verknüpfen und die entsprechenden Werkzeuge dafür entwickeln.“

Nach vier Jahren soll dann der gesamte Prozess im Labormaßstab funktionieren. Die Entwicklung bis zum industriellen Maßstab, bei denen Bakterien tonnenweise Plastikabfälle fressen und in Bioplastik umwandeln, wird aber noch entsprechende Zeit brauchen. Die RWTH-Forscher sind aber zuversichtlich, Lösungsansätzen in den nächsten Jahren näherzukommen.

Kontakt:
Univ.-Prof. Lars Blank
Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie
Telefon: +49 241 80 26600
E-Mail: Lars.Blank@rwth-aachen.de

Weitere Informationen:

http://www.iamb.rwth-aachen.de

Sebastian Dreher | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie