BIOPRO Podcast BUGA Spezial Folge 4 - 17.10.2023

ReGrow - Bauen mit Flachs und Weide

Heute ist unsere Kollegin Laura Schmaltz im Gespräch mit Prof. Moritz Dörstelmann, Inhaber einer Architektur Professur am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Geschäftsführer der Baufirma FibR GmbH. Er ist nicht nur für einen, sondern gleich für zwei Beiträge mitverantwortlich: „ReGrow Flax – Flachsfaserpavillon“ und „ReGrow Willow – Bauten aus Weide“. Beide zeigen eindrucksvoll, wie das Bauen der Zukunft aussehen kann: automatisiert mit…

Algen sind kleine Klimaretter. Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind sie äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid (CO₂) als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Daher steckt in ihnen erhebliches Potenzial für eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft.

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?

Algen auf dem Teller verbindet man bisher eher mit exotischer Küche – etwa der japanischen. Doch auch so etwas urschwäbisches wie Spätzle könnte zukünftig durchaus mit Mikroalgen zubereitet werden – in diesem Fall mit einzelligen Mikroalgen. Diese gelten als hervorragende Proteinlieferanten, was sie für die Herstellung von Lebensmitteln und Nahrungsmittelergänzungsstoffen wertvoll macht.

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.

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.

Sepsis ist nicht nur eine Blutvergiftung – Sepsis ist eine lebensbedrohliche Erkrankung mit hohen Todesraten. Eine schnelle und verlässliche Diagnose der verursachenden Erreger ist von entscheidender Bedeutung für das Überleben erkrankter Personen; etwas, das der momentane klinische Standard nicht umfassend erfüllt. Neue biointelligente Tests und Methoden können Patientinnen und Patienten bessere Überlebenschancen ermöglichen.

Primäres Ziel des Leitprojekts RNAuto ist die Entwicklung automatisierter Herstellungsverfahren für innovative mRNA-Wirkstoffe, um eine nachhaltige und wirtschaftliche Gesundheitsversorgung mit Gen- und Zelltherapeutika zu gewährleisten. Eine Schlüsselrolle kommt dabei der digitalen Prozessautomatisierung zu. Nur damit können die Produktqualität und der Bedarf an bezahlbaren, innovativen Therapeutika sichergestellt werden.

Computerviren sind dafür bekannt, intelligent zu sein. Sie können in fremde Systeme eindringen, sie für sich nutzbar machen und für ihre eigenen Zwecke »umdrehen«. Ganz schön clever. Doch ihre biologischen Vorbilder stehen ihnen in keiner Weise nach – sie können ebenfalls sehr intelligent vorgehen. Das macht sich die Forschung zu Nutze, indem sie sozusagen »biologisches Hacking« betreibt und Viren »umprogrammiert«.

Die Bälle flogen nur so hin und her: Löst Biowasserstoff die Energieproblematik? Ja – oder doch eher nein. Rettet der Verzicht von Fleisch die Welt? Vielleicht – eher nicht – auf keinen Fall. Funktioniert die Entkopplung von Ressourcenverbrauch und Wohlstand? Bei fast jedem Thema haben sich die beiden Diskutanten widersprochen. Und alle beiden hatten jeweils sehr gute Argumente.

Das neue Fraunhofer Leitprojekt mit Biointelligenz-Charakter RNAuto will allogene Zellprodukte für 50 bis 100 Patienten innerhalb eines einzigen Batches herstellen können. Die entsprechenden automatisierten Systeme laufen dann parallel, was das Verfahren, mit dem man zellbasierte Arzneimittel herstellt, effizienter, schneller und günstiger macht.

Seit der Corona-Pandemie sind mRNA-Wirkstoffe durch die Impfstoffe von BioNTech und Moderna in aller Munde. Was viele jedoch nicht wissen: erforscht und entwickelt wird diese Technologie bereits seit mehreren Jahrzehnten. Das neue Fraunhofer-Leitprojekt mit Biointelligenz-Charakter RNAuto will automatisierbare und skalierbare Herstellungsprozesse für mRNA-basierte Arzneimittel entwickeln.

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…

Müssen Karies-Behandlungen eigentlich teuer und schmerzhaft sein? Oder anders gefragt: Was hat Karies überhaupt mit Viren zu tun? Bakteriophagen ermöglichen neue Ansätze in der Zahnhygiene für ein altes Problem, das alle Menschen betrifft.

Die Natur kann bei der Gestaltung und Optimierung technischer Systeme Vorbild sein. Diese Idee spinnen wir am Fraunhofer IPA seit vielen Jahren immer weiter. Den Gedanken, Technik und Natur zu verbinden, denken wir radikal zu Ende. Inspiriert von der Natur, integriert in und interagierend mit biologischen Systemen wollen wir Technologien und Informationen bzw. Daten zu biointelligenten Systemen und/in sogenannten Smart Biomanufacturing Devices…

Interview - 21.01.2022

Kompetenzzentrum Biointelligenz e.V.: Natur, Technik und Informationswissenschaft wachsen zusammen

Doch wie kann Baden-Württemberg den Weg der biologischen Transformation beschreiten? Die Experten Herr Professor Dr. Thomas Bauernhansl, Vorstandvorsitzender des Kompetenzzentrums Biointelligenz e.V., Frau Professorin Dr. Julia Fritz-Steuber, stellvertretende Vorsitzende des Kompetenzzentrums Biointelligenz e.V. und Herr Professor Dr. Ralf Kindervater, Geschäftsführung BIOPRO Baden-Württemberg, geben im Gespräch einen Einblick in die Zukunft der…

Technologie von morgen - 21.01.2022

Biointelligenz – der notwendige Schritt in die Zukunft

Den Klimawandel zu bekämpfen, ist eine der wichtigsten Aufgaben von heute. Doch um Emissionen zu verringern, braucht es neben dem notwendigen verringerten Ressourcenverbrauch auch Innovationen, die alle Lebensbereiche erneuern können. Biointelligente Wertschöpfung könnte ein Bestandteil dieses Transformationsprozesses sein.

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.

Wie wäre es, die Überlebensstrategie des Nebeltrinker-Käfers technologisch zu nutzen? Ein neuartiges Beschichtungsverfahren und ein innovatives Beschichtungsmaterial erlaubt es uns Fraunhofer-Forschern, Oberflächen zu erzeugen, die Wasser von alleine in eine gewünschte Richtung fließen lässt: Zur Not auf bergauf! Ein klarer Fall von Biointelligenz!

Rückblick: Branchen- und Netzwerktreffen 2021 in Freiburg - 23.11.2021

Inspiriert von der Natur - Experten berichten aus der Praxis

„Die Natur zum Vorbild nehmen“: In manchen Bereichen der medizinischen Forschung und Anwendung ist dies nicht mehr nur eine leere Phrase, sondern tatsächlich bereits in der Praxis angekommen. Dies belegen vier konkrete Beispiele, die von Wissenschaftlern unterschiedlichster Disziplinen kürzlich auf der Veranstaltung „Digitale und Biologische Transformation“ präsentiert wurden, die die BIOPRO Baden-Württemberg in Freiburg organisiert hatte.

Rückblick: Branchen- und Netzwerktreffen 2021 in Freiburg - 23.11.2021

Inspiriert von der Natur - Experten berichten aus der Praxis

„Die Natur zum Vorbild nehmen“: In manchen Bereichen der medizinischen Forschung und Anwendung ist dies nicht mehr nur eine leere Phrase, sondern tatsächlich bereits in der Praxis angekommen. Dies belegen vier konkrete Beispiele, die von Wissenschaftlern unterschiedlichster Disziplinen kürzlich auf der Veranstaltung „Digitale und Biologische Transformation“ präsentiert wurden, die die BIOPRO Baden-Württemberg in Freiburg organisiert hatte.

Wir trinken es, waschen uns damit, nutzen es zum Wärmen oder Kühlen, bauen damit unser Essen an, verwenden es in zahlreichen Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen und wir können damit sogar Strom erzeugen: Wasser − unsere wertvollste und vielseitigste Ressource. Aufgrund zunehmender Umweltverschmutzung und verstärkt durch den Klimawandel wird Wasser immer knapper und somit begehrter.

Broschüre unter Federführung der BIOPRO - 28.07.2021

Roadmap für Biointelligenz – Ein Zukunftskonzept für Unternehmen Broschüre unter Federführung der BIOPRO erschienen

Wie kann eine Strategie zur Umsetzung des Konzeptes Biointelligenz aussehen? Welche Synergien und Chancen ergeben sich aus diesem Konzept? Was muss beachtet werden? Unter der Federführung der BIOPRO Baden-Württemberg und in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISI entstand hierzu die Broschüre “Potenzialanalyse und Roadmapping Biointelligenz für Baden-Württemberg”.

Broschüre unter Federführung der BIOPRO - 28.07.2021

Roadmap für Biointelligenz – Ein Zukunftskonzept für Unternehmen Broschüre unter Federführung der BIOPRO erschienen

Wie kann eine Strategie zur Umsetzung des Konzeptes Biointelligenz aussehen? Welche Synergien und Chancen ergeben sich aus diesem Konzept? Was muss beachtet werden? Unter der Federführung der BIOPRO Baden-Württemberg und in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISI entstand hierzu die Broschüre “Potenzialanalyse und Roadmapping Biointelligenz für Baden-Württemberg”.

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.

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.