18.07.2023

CRISPR: Mit Gentechnik veränderte Bäume sollen mehr nachhaltiges Holz produzieren

Die Multiplex-CRISPR-Genom-Editierungsstrategie könnte eine Lösung für ein zentrales betriebliches Problem in der Papier- und Zellstoffindustrie darstellen. Das zumindest behaupten US-Wissenschaftler.
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CRISPR
(c) Stock.Adobe/peggy - Gentechnisch veränderte Pappeln sollen eine höhere Papierproduktion ermöglichen.

Wie im Wissenschaftsmagazin „Science“ beschrieben, hat ein Team an der Ohio State University bereits 2022 herausgefunden, dass die Bäume heute dank Kohlendioxid um 30 Prozent größer sind als bisher. Doch trotz dieser Tatsache sei die Holzfaserproduktion weniger effizient und produktiv, wenn es darum geht, die wachsende Nachfrage nach erneuerbaren Geweben, Papier, Verpackungen, Textilien und anderen Faserprodukten zu decken. Aus diesem Grund haben der Wissenschaftler Daniel Sulis und seine Kollegen CRISPR-Editing eingesetzt, um Holz so zu gestalten, dass das Lignin – das gespalten und gelöst werden muss – für die Faserproduktion besser geeignet ist. Die Forschungsergebnisse wurden am Donnerstag veröffentlicht.

CRISPR verbessert Holzeigenschaft

„Die Fähigkeit, Fasern aus Holz zu isolieren, wird weitgehend durch den Gehalt und die Zusammensetzung von Lignin bestimmt, einem Biopolymer, das chemischem und enzymatischem Abbau gegenüber unempfindlich ist. In mehr als fünf Jahrzehnten Forschung wurden die einzelnen Komponenten der Ligninbiosynthese eingehend untersucht“, heißt es in einer Pressemitteilung zu der neuen Entwicklung.

Diese Bemühungen konzentrierten sich jedoch vorwiegend auf die Veränderung einzelner Gene oder Genfamilien. Hier zeigen Sulis und Kollegen, dass das strategische Multiplex-CRISPR-Editing von Genen der Monolignol-Biosynthese die Holzeigenschaften über das hinaus verbessert, was durch das Editing einzelner Gene oder Genfamilien erreicht werden kann.

Ein Plus von 228 Prozent

Die Autoren nutzten ihren Ansatz, um eine veränderte Holzzusammensetzung bei einer Pappelart zu erzeugen, bei der das CRISPR-Editing das Verhältnis von Kohlenhydraten zu Lignin im Holz um bis zu 228 Prozent gegenüber dem Wildtyp erhöht, was die Voraussetzungen für einen effizienteren Faseraufschluss schafft.

Darüber hinaus könnten Bäume, die so bearbeitet wurden, dass sie weniger Lignin enthalten, die Papierherstellung weniger umweltbelastend gestalten.

„Das bearbeitete Holz mildert einen wichtigen Engpass in der Faserproduktion (…) und könnte beispiellose betriebliche Effizienz, bioökonomische Möglichkeiten und Umweltvorteile mit sich bringen“, so die Autoren in ihrem Paper.

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Die Siemens Stiftung wurde 2008 als gemeinnützige Organisation mit einem Stiftungskapital von rund 390 Millionen Euro von der Siemens AG gegründet. Sie arbeitet international und unabhängig vom Konzern. Im Fokus in Subsahara-Afrika: Social Entrepreneurship und Bildung. Bei der ViennaUP im Mai sprach CEO Nina Smidt mit brutkasten über das Förderkonzept, das Sozialunternehmen WeTu in Kenia und die Frage, was Europa von afrikanischen Gründer:innen lernen kann.
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Nina Smidt, geschäftsführende Vorständin der Siemens Stiftung, bei den Impact Days 2026 im Wiener Rathaus | (c) brutkasten

Wenn über Social Entrepreneurship gesprochen wird, geht es oft um Europa und darum, was der Kontinent in den Globalen Süden tragen kann. Nina Smidt dreht die Perspektive um. Die geschäftsführende Vorständin und Sprecherin des Vorstands der Siemens Stiftung leitet die gemeinnützige Stiftung seit 2020 und plädiert für Co-Konstruktion auf Augenhöhe: Was kann Europa umgekehrt von Sozialunternehmen in Subsahara-Afrika oder Lateinamerika lernen?

Die 2008 von der Siemens AG gegründete Stiftung arbeitet operativ und international und entwickelt Programme gemeinsam mit lokalen Partner:innen. 2019 hat sie mit WeTu in Kenia ein eigenes Sozialunternehmen gegründet, das am Viktoriasee an inzwischen 16 solarbetriebenen Hubs sauberes Trinkwasser, Solarenergie und E-Mobilität anbietet.

brutkasten hat Smidt im Rahmen der ViennaUP bei den Impact Days 2026 im Wiener Rathaus getroffen. Im Gespräch geht es um Wirkungsmessung, die Rolle von KI für Sozialunternehmen und darum, was österreichische Gründer:innen im Impact-Bereich von Initiativen aus dem Globalen Süden mitnehmen können.


brutkasten: Frau Smidt, die Siemens Stiftung ist seit 2008 aktiv, Sie führen sie seit 2020. Warum gibt es diese Stiftung – und worin unterscheidet sie sich von anderen großen Stiftungen?

Die Siemens Stiftung wurde 2008 von der Siemens AG als gemeinnützige Stiftung gegründet. Von Beginn an war sie international und operativ ausgerichtet. Als Stiftung arbeiten wir heute in Deutschland, in Afrika, Lateinamerika und seit knapp drei Jahren auch in Indien. Und wir sind eine operative Stiftung. Wir vergeben also nicht nur Mittel, sondern entwickeln Programme gemeinsam mit lokalen Partnern, evaluieren sie und passen sie an. Diese Co-Konstruktion ist für uns zentral.

Sie arbeiten in den Handlungsfeldern Grundversorgung, Digitalität und Klima. Wo kommt Social Entrepreneurship ins Spiel?

Wir fokussieren auf drei Handlungsfelder – Digitalität, Grundversorgung und Klima und setzen unser Portfolio mit den Kompetenzzentren Bildung, Sozialunternehmertum und Kultur um. Im sozialunternehmerischen Bereich konzentrieren wir uns auf Subsahara-Afrika, konkret auf Kenia, Uganda, Tansania, Ghana und Nigeria. In der Bildung sind wir vor allem in Lateinamerika, Deutschland und Indien aktiv.

Wie definieren Sie ein Sozialunternehmen? In Österreich entsteht gerade ein eigenes Label, der Diskurs ist in Bewegung.

Für uns steht der Mehrwert für die lokale Community im Vordergrund: Zugang zu sauberem Trinkwasser, Hygieneprodukten, Mobilitätslösungen. Diese Unternehmen sind profitorientiert – das ist Teil unternehmerischer Verantwortung – aber mit klarem Fokus auf Social Impact. Wir setzen ganz bewusst nicht bei der Ideation an, da gibt es schon viel. Und wir gehen auch nicht in die große Skalierung, dafür sind eher Entwicklungsbanken sowie Impact und Angel Investoren da. Wir sind in dem, was wir oft Missing Middle nennen: Unternehmen, die schon Umsatz generieren, aber noch nicht aus eigener Kraft finanziell unabhängig existieren können. Wir fördern philanthropisch, also über Grants.

Sie haben 2019 mit WeTu in Kenia ein eigenes Sozialunternehmen gegründet – wie läuft das?

WeTu heißt auf Swahili „unseres“. Wir betreiben am Lake Victoria inzwischen 16 Solar and Hubs, direkt in den Fischer-Communities. Wir stellen sauberes Trinkwasser bereit, betreiben solarbasierte Ice Rooms (sog. WeIce solar driven cold room model), vermieten Solarlaternen und stellen elektrische Lastenfahrräder, die den Fang vom See zu den Märkten transportieren. Mittlerweile arbeiten dort fast 200 Menschen lokal. Zwei der drei Geschäftsfelder tragen sich finanziell, nur der Wasserbereich muss noch subventioniert werden. Damit haben wir uns auch selbst bewiesen: Der sozialunternehmerische Ansatz funktioniert. Wir reden nicht nur darüber, wir machen es.

Impact-Messung ist ein Dauerthema. Wie weisen Sie tatsächlich Wirkung nach?

Wir haben vor zwei Jahren ein neues MEAL-System aufgesetzt: Monitoring, Evaluation, Administration und Learning. Jedes Projekt im aktuellen Drei-Jahres-Zyklus wird darauf unterlegt. Wichtig ist die Kombination: Quantitative Zahlen – wie viele Lernende, wie viele Sozialunternehmen unterstützt – haben begrenzte Aussagekraft. Bei Bildung und Social Entrepreneurship greift die Veränderung systemisch und braucht Zeit, oft Jahre. Deshalb arbeiten wir auch mit Vergleichsstudien. Die Kernfrage ist immer: Was hat sich für die Zielgruppe tatsächlich zum Besseren verändert?

Sie diskutieren beim Deutschen Stiftungstag öffentlich über KI. Was bedeutet das für Sozialunternehmen?

Zwei Anwendungen sehe ich konkret. Erstens im Bildungsbereich im Bereich der Anwendung von KI-Tools für kontextegebundenes Lernen und Lehren. Zweitens im Bereich Fundraising: KI kann helfen, gezielter im Konsortium mit anderen Stiftungen und Partnern lokale Initiativen zu finanzieren. Bei vielen unserer Sozialunternehmen vor Ort – etwa im Wasserbereich – ist KI dagegen noch nicht der Hauptfokus. In E-Mobility und Circularity sehe ich es eher.

Was möchten Sie Gründer:innen in Österreich mitgeben, die im Impact-Bereich arbeiten?

Wir reden oft darüber, was Europa nach Afrika oder Lateinamerika tragen kann. Die viel spannendere Frage ist die andere Richtung: Was können wir aus diesen Regionen lernen? Ein Bildungs-Sozialunternehmer in Österreich kann sehr genau hinschauen, wie Initiativen in Subsahara-Afrika oder Lateinamerika konkret laufen, welche Lösungen dort entstehen. Co-Konstruktion heißt für mich nicht Einbahnstraße. Wo können wir voneinander lernen, wo gemeinsam etwas bewegen? Genau dafür sind wir bei der Vienna UP – um Erfahrungen zu teilen und Partner kennenzulernen. Mit österreichischen Akteur:innen sind wir bisher noch in keiner formalen Kooperation, aber das Interesse ist groß.

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