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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(v.l.) Antonia Riva-Frizberg, Theresa Kohl, Johanna Marie Reinedahl und Sara Kapeller sind für den Bierlein-Preis 2026 nominiert.

Der Brigitte-Bierlein-Frauenpreis geht 2026 in die zweite Runde. Er zeichnet Frauen unter 35 für unternehmerische oder innovative Leistungen mit Österreichbezug aus. Aus rund 100 Bewerbungen haben das Wirtschaftsministerium (BMWET) und die Oesterreichische Nationalbank (OeNB) 35 junge Frauen in die Shortlist aufgenommen, darunter Gründerinnen, Forscherinnen und Führungskräfte.

Die Preisträgerinnen werden mit je 5.000 Euro in drei Kategorien prämiert: „Entrepreneurship, Führungskräfte & Nachfolge“, „Forschung, Innovation & Transfer“ sowie mit dem „Maria-Rauch-Kallat-Ehrenpreis für gesellschaftlichen Impact & Role Model“. Beim Ehrenpreis kommt zusätzlich ein Mentoring-Platz im „WoMentoring“-Programm des club alpha hinzu.

Unter den Nominierten sind auch mehrere Startup-Gründerinnen:

Antonia Riva-Frizberg (Lumetry): Lungenmonitoring für zu Hause

Riva-Frizberg gründete im März 2022 gemeinsam mit Christian Neubauer das Grazer Medtech Lumetry Diagnostics. Das Startup entwickelt Geräte, mit denen Patient:innen mit chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen oder Asthma ihre Lungenvitalität zu Hause messen können. Langfristig will man auch Menschen mit Lungenentzündungen oder Long Covid helfen. 2023 sammelte das Team ein sechsstelliges Investment „weit über eine halbe Million“ ein. Prototypen gibt es bereits, gelauncht soll das Produkt laut Website noch 2026 werden.

Vor der Gründung war Riva-Frizberg unter anderem bei der Innovations-Beratung Pioneers als auch beim Zyklustracker-Startup breathe ilo beschäftigt, das 2023 Konkurs anmeldete.

Das Produkt soll noch 2026 gelauncht werden. © Lumetry

Theresa Kohl (DiLT Analytics): Energie sparen mit Gebäude-Software

Kohl ist Mitgründerin und CEO von DiLT Analytics, einem 2021 gegründeten Spin-off der TU Graz. Die Software soll Ineffizienzen in Gebäuden sowie in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen erkennen und den Energieverbrauch senken. Aktuell entwickelt das Team sein neues Produkt „FaciliMind“, eine KI-basierte Softwareplattform zur datenbasierten Optimierung von Energieeffizienz und Betriebskosten in Gebäuden. Das System benötigt laut eigenen Angaben keine neuen Sensoren, sondern dockt an bestehende Leitsysteme an und deckt dort Fehlsteuerungen auf.

Unterstützt wurde das Startup unter anderem durch FFG-Förderungen und konnte bereits Pilotprojekte mit Partnern wie der Bundesimmobiliengesellschaft (BIG) umsetzen. Vor der Gründung war Kohl unter anderem bei AEE – Institut für Nachhaltige Technologien und als Projekt- und Innovationsmanagerin bei der Energie Agentur Steiermark tätig.

Johanna Marie Reinedahl (WeGait): Exoskelett für die Reha

Reinedahl ist Gründerin und Geschäftsführerin der WeGait FlexCo. Das Robotik-Startup entwickelt ein Exoskelett für die Gangrehabilitation nach Schlaganfall oder Rückenmarksverletzung, das Abläufe in Rehazentren effizienter machen soll. Unter dem ehemaligen Namen Nexo Skeleton wurde das Startup als eine der ersten beiden Beteiligungen von WU Ignite Ventures aufgenommen.

Im Juli 2026 benannte man sich in WeGait um. Reinedahl war vor der Gründung außerdem ein Jahr als Venture Capital Investment Analyst bei Arax Capital Partners tätig.

Sara Kapeller (twistor): Schneeräumung per System

Kapeller gründete 2025 die twistor GmbH im Vorarlberger Bludenz. Den Anstoß dazu gab eine persönliche Erfahrung: Eine tonnenschwere Dachlawine ging direkt von dem Haus ihres Großvaters ab. Daraufhin entwickelte sie ein automatisiertes Schneeräumungssystem für Gebäude und Photovoltaikanlagen, das laut Unternehmensangaben seit 2024 patentiert ist.

Die Lösung richtet sich vor allem an Eigentümer:innen von PV-Anlagen in schneereichen Regionen. Der doppelte Vorteil: Die kontrollierte Räumung beugt nicht nur gefährlichen Personen- und Sachschäden vor, sondern sichert auch in den Wintermonaten den Stromertrag der Solarmodule. Das System ist nach Firmenangaben bereits serienreif und unter anderem auf dem Dach der Aletsch Arena auf der Schweizer Riederalp im Einsatz.

Der twistor befreit Dächer und PV-Anlagen von Schneemassen. © twistor

Die Preisverleihung findet am 7. Dezember 2026 statt.

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