27.07.2021

Forscher verwandeln Plastikmüll in Nahrung

US-Forscher haben sich mit ihrer Technologie einen Forschungspreis in der Höhe von 1 Mio. Euro gesichert.
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Ting Lu und Stephen Techtmann aus den USA haben einen Weg gefunden, Plastikmüll in Nahrung zu verwandeln © Ting Lu/Techtmann
Ting Lu und Stephen Techtmann aus den USA haben einen Weg gefunden, Plastikmüll in Nahrung zu verwandeln © Ting Lu/Techtmann

Plastikmüll und Nahrungsknappheit zählen derzeit zu den größten Herausforderungen der Zukunft. US-Forscher haben nun eine Technologie entwickelt, mit der vielleicht beide Probleme gleichzeitig angegangen werden könnten: Mithilfe genetisch manipulierter Mikroben verwandeln sie Plastikmüll in Nahrung. Das Ergebnis des Prozesses sind Proteine, die zu Lebensmitteln weiterverarbeitet werden können – etwa als Bestandteil veganer Fleisch-Alternativen.

Gesunde Proteine aus Müll

Das Projekt „From Waste to Food: A Generator of Future Food“ wird von Ting Lu, Professor für Bioengineering an der University of Illinois Urbana-Champaign, und Stephen Techtmann, Assistenzprofessor für Biological Sciences an der Michigan Technological University vorangetrieben. Der Kern der Technologie besteht darin, synthetische mikrobielle Mischkulturen – eine Kombination aus natürlichen und technisch entwickelten Mikroorganismen – zu nutzen, um Abfälle effizient in Lebensmittel umzuwandeln. Die dabei gewonnenen Proteine enthalten wichtige Nährstoffe und bieten laut den Forschern einen gesundheitlichen Nutzen, der auch in Form von Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt werden kann.

Auch Treibstoff möglich

In Zukunft wollen die beiden Forscher die Technologie auf weitere Kunststoffe oder andere Abfallarten anwenden – bisher konzentrieren sie sich auf PET. Gleichzeitig ist auch geplant, nicht nur Proteine, sondern auch eine Basis für Treibstoffe zu gewinnen: „Unsere gemeinsame Forschung wird es uns ermöglichen, den Plastikmüll, den wir in der Welt produzieren, in etwas Wertvolles zu verwandeln: Lebensmittel und Treibstoff“, sagten Techtmann und Ting Lu im Zuge der Verleihung des mit einer Million Euro dotierten Future Insight Prize, der von dem deutschen Pharmaunternehmen Merck verliehen wird.

„In meinem Labor beschäftigen wir uns schwerpunktmäßig mit der mikrobiellen synthetischen Biologie, die mit Hilfe künstlicher Genschaltungen mikrobielle Zellfunktionen programmiert, um biologische Konstruktionsprinzipien aufzudecken und biotechnologische Anwendungen voranzutreiben“, so Ting Lu. „Umweltmikroben sind in der Lage, eine breite Palette chemischer Reaktionen zu katalysieren, von denen viele in der Industrie Anwendung finden können. Mein Labor untersucht, wie komplexe mikrobielle Mischkulturen zusammenarbeiten können, mit dem Ziel, industrielle Anwendungen zu ermöglichen“, so Techtmann.

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V.l.n.r. LH Stv. Stephan Pernkopf, COO Gate Space Johannes Pammer, Landeshauptfrau Johanna Mikl-Leitner, ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher | © NLK Filzwieser

Die Zukunft des ESA-Phi-Lab Austria ist bis 2031 sicher. Das Land Niederösterreich und die ESA (über den Bund) finanzieren den Space Hub in Schwechat mit 4,4 bzw. 5,2 Millionen Euro, wie bei den Austrian Space Days bekanntgegeben wurde. Somit können weitere Unternehmen gefördert werden. Ziel für die Förderperiode ab 2028 ist, neuartige Raumfahrttechnologien schneller vom Prototyp in die industrielle Produktion zu bringen.

Unabhängigkeit und Wertschöpfung

Aufgrund der geopolitischen Lage sei es zentral, mit der „Konkurrenz aus den USA und Asien mithalten zu können“, sagt Landeshauptfrau Johanna Mikl-Leitner. Sie präzisiert: „Wenn wir die Schlüsseltechnologien nicht in der Hand haben, dann steigt unsere Abhängigkeit sowohl politisch, aber vor allem auch wirtschaftlich. Was das heißt, haben wir in den letzten Jahren hautnah zu spüren bekommen.“

Außerdem sieht sie eine Chance für den Wirtschaftsstandort Österreich: „Wir erwarten uns neue Jobs, neue Unternehmen und dadurch auch neue Wertschöpfung, aber vor allem auch Wohlstand in der Zukunft.“ Während andere Branchen laut Mikl-Leitner wegen der wirtschaftlichen Lage verloren gingen, habe die Raumfahrt Potential. „Es gibt in der Raumfahrt ein Wachstum von zehn Prozent pro Jahr. Raumfahrttechnologie und auch Bahntechnologie sind die am schnellsten wachsenden Bereiche weltweit und da wollen wir natürlich auch mit dabei sein.“

LH-Stellvertreter Stephan Pernkopf betont: „Die Verlängerung des ESA-Phi-Lab ist wichtig, um zu zeigen, dass wir auch in angespannten Budgetzeiten in Zukunftstechnologien investieren.“

Vier Ausschreibungen, mehr als 150 Einreichungen

Seit seiner Einführung im Jahr 2024 gab es vier Ausschreibungsrunden, in denen insgesamt über 150 Projekte eingereicht wurden. Einreichungen seien weiterhin laufend möglich. Die Förderung betrage zwischen 200.000 und 500.000 Euro die Projekte würden 12 bis 24 Monate begleitet werden. Der Schwerpunkt liege auf Upstream-Technologien, also der Hard- und Software für Satelliten und Raumfahrzeuge und ihren Betrieb. Das Programm verbindet die Finanzierung mit Unterstützung u. a. bei Geschäftsmodellen, Marktanalyse und Skalierung.

Im ESA Phi-Lab Austria werden aktuell 13 Projekte umgesetzt. Dabei sind Firmen wie Peak Technology, R-Space oder auch Gate Space beteiligt. Letztere designte einen Satelliten, der im Februar nächsten Jahres von SpaceX in den Orbit geschossen werden soll. Der Beaconsat ist Österreichs erster Militärsatellit und soll Angriffe auf Navigationssignale sichtbar machen.

Der Beatconsat (Bildmitte) wurde von Gate Space im Auftrag des Verteidigungsministeriums entwickelt. | © brutkasten

Auf Space Factory folgt Ausbau von Space Hub

Im Sommer dieses Jahres wurde die Space Factory, eine Infrastruktur für Prototyping und Tests, gegründet (brutkasten berichtete). Nun folgt der Ausbau des Space Hubs, um Platz für mehr Firmen zu schaffen. Aktuell sind dort zehn Unternehmen tätig. „Als österreichischer Generaldirektor bin ich wirklich sehr beeindruckt, wie dynamisch die Szene hier ist, wie schnell sich das aufbaut und wie vorwärtsschauend die Region Niederösterreich, aber Österreich insgesamt ist. Die Industrie ist aufgewacht und sehr aktiv. Das rennt jetzt“, sagt ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher.

Space Region Lower Austria

In Niederösterreich möchte man „Raumfahrt weiterdenken“ und arbeitet daher an der Initiative „Space Region Lower Austria“. Von Seibersdorf über Wiener Neustadt bis zum Flughafen Wien-Schwechat sollen Forschungseinrichtungen und Unternehmen besser vernetzt werden und unter einer Dachmarke auftreten. „Wir stehen für Raumfahrttechnologie, wir wollen im internationalen Wettbewerb auch mitspielen können. Wir wollen uns von den USA und letztendlich auch von Asien abheben können“, sagt Mikl-Leitner.

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