Bioeconomy Science Center
Forschung und Kooperation für nachhaltige BioÖkonomie

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Forschung und Kooperation für nachhaltige BioÖkonomie
24. BioSC Lecture

Genetic engineering of poplar trees for the biorefinery

17. Oktober 2019, 13:00 Uhr

Forschungszentrum Jülich, IBG-2, Geb. 06.02, Raum 406

Prof. Dr. Wout Boerjan, Bioenergy and Bio-aromatics Group, VIB Center for Plant Systems Biology, Ghent University, Belgium

 

Die 24. BioSC Lecture „Genetic engineering of poplar trees for the biorefinery“ fand am 17. Oktober ebenfalls am Forschungszentrum Jülich statt. Prof. Wout Boerjan von der Universität Gent präsentierte Arbeiten zur Aufklärung und gezielten Veränderung des Biosynthesewegs von Lignin an Arabidopsis und an Pappeln. Das Herunterregulieren bestimmter Enzyme bewirkt einen geringeren Ligningehalt und in der Folge eine erheblich höhere Zuckerausbeute. Feldversuche haben jedoch gezeigt, dass die Pflanzen kleinwüchsiger sind, weil ihre wasserleitenden Gefäße nicht mehr stabil genug sind und kollabieren. Durch die Verwendung eines Promoters, der nur in den Gefäßen aktiv ist, kann spezifisch der Ligningehalt der Gefäße normalisiert werden und die Pflanzen erreichen wieder die normale Größe. Prof. Boerjan präsentierte außerdem Ergebnisse zur Veränderung der Ligninzusammensetzung, die ebenfalls zu einer verbesserten Zuckerausbeute beim Biomasseaufschluss führen.

23. BioSC Lecture

From Lager to Wild Yeast for Beer Production

27. September 2019, 11:30 Uhr

Forschungszentrum Jülich

Jochen Förster, Carlsberg A/S, Copenhagen, Denmark

 

Die 23. BioSC Lecture „From lager to wild yeast for beer production“ wurde am 27. September im Rahmen des Jülich Biotech Day gehalten. Dr. Jochen Förster von der Firma Carlsberg (Kopenhagen) stellte historische und aktuelle Hefe-Züchtungsprogramme von Carlsberg vor sowie aktuelle Nachhaltigkeitsprojekte zur Reduktion von Emissionen und Wasserverbrauch bei der Bierproduktion.

Archiv

Integrated use of biomass as a platform to obtain biofuels, nanocellulose and biofertilizers

11. September 2019, 14:00 Uhr

Forschungszentrum Jülich, IBG-2, Geb. 06.02, Raum 406

Dr. Cristiane S. Farinas, Embrapa Instrumentacao, Sao Carlos, SP, Brazil

 

Dr. Farinas stellte zunächst Arbeiten zum enzymatischen Aufschlusses von Biomasse vor. Zwei große Probleme hierbei sind die Adsorption der Enzyme an das Lignin und ihre Inhibition durch Phenolverbindungen. Die Arbeitsgruppe von Dr. Farinas konnte ersteres durch die Zugabe von Sojaprotein minimieren, das nach der Ölpressung übrig bleibt, und letzteres durch die Zugabe der Asche von Zuckerrohrbagasse als Adsorbens. Mit diesen kostengünstigen Verfahren konnte die Zuckerausbeute verdoppelt werden.

Im zweiten Teil des Vortrags ging es um Nanocellulose. Der kristalline Teil der Cellulose, die beim Aufschluss von Biomasse anfällt, wird in den letzten Jahren zunehmend als Werkstoff für verschiedene Anwendungen genutzt, beispielsweise für Bildschirme, Solarpanel, Plastikmöbel oder essbare Verpackungen. Dr. Farinas stellte ein Verfahren zur integrierten Gewinnung von Zuckern und Nanocellulose aus Eukalyptus vor.

Abschließend stellte sie Arbeiten zur verbesserten Solubilisierung von Phosphat aus Phosphatgestein mit Hilfe von Aspergillus niger vor. Eine neue Anwendung für die Düngung ist die Verwendung eines Nanokomposits aus Stärke, gemahlenem Phosphatgestein und A. niger, aus dem Phosphat über längere Zeit freigesetzt wird. Das Nanokomposit kann zusätzlich mit Schwefel und Mineraloxiden beladen werden und führt beim Pflanzenwachstum zu vergleichbaren Ergebnissen wie kommerzieller Dünger. Alle gezeigten Arbeiten waren eindrucksvolle Beispiele für die Möglichkeiten der Bioökonomie.

Cradle to cradle: upcycling bioresources for the new circular economy

11. Juni 2019, 10:00 Uhr

Forschungszentrum Jülich, Raum 406

Prof. Dr. ir. Erik Meers, Faculty of Bioscience Engineering and Department of Green Chemistry & Technology, Ghent University

                

Prof. Dr. Erik Meers von der Universität Ghent stellte drei europäische Cluster vor, die auf unterschiedlichen Ebenen daran arbeiten, dass der Übergang von der linearen zu einer zirkulären Wertschöpfung möglich wird. Insbesondere ging er auf den Stickstoffkreislauf und auf die Nutzung und Rückgewinnung von Stickstoff in der Landwirtschaft ein.

Das BioRefine Cluster Europe, das 2013 gegründet wurde, vernetzt 21 Forschungsprojekte, die zu der Valorisierung von Restströmen aus der Landwirtschaft, der Agro- und Lebensmittelindustrie sowie von biologischen Abfällen und Abwässern arbeiten. Das gemeinsame Ziel ist, dass Rest- und Abfallströme zukünftig nicht mehr die Umwelt belasten, sondern als Sekundärressourcen genutzt werden. Das Cluster unterstützt die Implementierung der Ergebnisse in der Praxis. Darüberhinaus hat die Universität Ghent die Geschäftsentwicklungsplattform „End of waste“ gegründet, um Kollaborationen zwischen Akademia und Industrie anzubahnen, sowie das wissenschaftliche Netzwerk INFINITY, das beispielsweise Ausbildungsmodule für Doktoranden zum Thema Nährstoffrecycling anbietet.

Erik Meers ging inbesondere auf die Problematik des verschobenen globalen Stickstoffkreislaufs ein. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts sind sowohl die Nutzung von Mineraldünger als auch die Verbrennung von fossilen Energieträgern stark gestiegen. Beides sorgt dafür, dass verstärkt Nitrat in die Böden eingebracht wird und sich durch Auswaschen im Grundwasser, in Binnengewässern und schließlich im Meer anreichert, wo es zum Entstehen von Algenteppichen und in der Folge zu Sauerstoffmangel kommt. Er stellte einige Projekten aus dem Biorefine Cluster vor, die diese Problematik adressieren. So werden im Projekt SYSTEMIC neue Bioraffineriesysteme entwickelt, die es ermöglichen, aus Gülle, Klärschlamm und Lebensmittelresten nicht nur Biogas zu erzeugen, sondern zusätzlich aus den Gärresten Phosphat und Nitrat zurückgewinnen. Im Projekt ALG-AD werden die Gärreste aus Biogasanlagen als Substrat für Algen genutzt, die Proteine und Lipide produzieren, welche beispielsweise für Tierfutter verwendet werden können. Das Projekt Nutri2Cycle untersucht europaweit in landwirtschaftlichen Betrieben mit verschiedenen Bewirtschaftungstechniken die Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffflüsse und die damit verbundenen Umweltprobleme, um daraus Empfehlungen abzuleiten, wie Nährstoffkreisläufe zukünftig effizienter geschlossen werden können.

Towards a climate effective bioeconomy - using precision synthetic biotechnology tools for conversion of CO2 and chemically complex biomass

13. März 2019, 9:30 Uhr

Forschungszentrum Jülich, Raum 406

Prof. Dr. Thomas Brück, Department of Chemistry and Director of the TUM Algae Tec Center, Technical University of Munich

 

Prof. Dr. Thomas Brück, Inhaber des Werner-Siemens-Lehrstuhls für Synthetische Biotechnologie und Direktor des AlgaeTec Center der Technischen Universität München, präsentierte verschiedene Bioprozesse für die Fixierung, Valorisierung und Speicherung von CO2.

Prof. Brück ging zunächst auf die drängenden globalen Herausforderungen ein, insbesondere auf die Auswirkungen des Klimawandels, die bereits heute spürbar sind. Dass trotzdem nur unzureichende Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels ergriffen werden, liegt seiner Ansicht nach zum großen Teil daran, dass die wirtschaftliche Motivation zu gering ist. Er betonte, wissenschaftliche Fragestellungen müssten in wirtschaftliche Möglichkeiten münden. Dazu stellte er einige erfolgreiche Beispiele aus seiner Forschung vor.

Viele hochwertige Chemikalien und Materialien werden auf der Basis von Lipiden hergestellt. Mikroalgen und Hefen können große Mengen Lipide produzieren, ohne mit der Nahrungsmittelproduktion zu konkurrieren und ohne Landnutzungsänderungen zu verursachen, wie es etwa bei Palmöl oder auch Rapsöl der Fall ist. Prof. Brück präsentierte unter anderem einen patentierten Prozess, bei dem spezielle Hefen co-fermentiert werden mit hydrolysierter Biomasse aus landwirtschaftlichen Restströmen sowie mit Acetat, das aus CO2 und elektrolytisch gewonnenem Wasserstoff produziert wird. Bei dieser Co-Fermentation können die Hefen bis zu einer hohen Dichte wachsen und große Lipidmengen produzieren. Wasser und Biomasse aus dem Fermentationsprozess werden vollständig recycelt und eine spezielle enzymatische Hydrolyse der Hefezellen ermöglicht eine lösungsmittelfreie Lipidextraktion. Der Preis des so gewonnenen Öls entspricht dem von öko-zertifiziertem Palmöl und ist somit wettbewerbsfähig. Bezüglich der Life Cycle Analysis liegt das Öl im Bereich von Pflanzenölen.

Die Produkte, zu denen Lipide verarbeitet werden, reichen von Kunststoffen über Schmierstoffe und Biodiesel bis zu Carbonfasern. Letztere werden heute vor allem in Autos verbaut, sind aber auch für Konstruktionselemente z.B. für Gebäude oder Brücken geeignet. Hier biete sich eine sehr wirkungsvolle Möglichkeit zur Bekämpfung des Klimawandels, so Prof. Brück. Würde man in großem Maßstab Lipide in Algen produzieren, diese im Bausektor einsetzen und sie nach ihrer Verwendung in leeren Kohleflözen endlagern anstatt sie wie heute zu verbrennen, könnte man der Atmosphäre dauerhaft signifikante Mengen an CO2 entziehen. Dieser Ansatz wird im aktuellen Weltklimareport als global relevant eingestuft und Prof. Brück wurde dafür bei der UN-Weltklimakonferenz 2018 in Kattowitz ausgezeichnet.

Prof. Brück stellte noch zwei weitere Biosynthesen vor, die in seiner Arbeitsgruppe etabliert wurden. Für die Herstellung des biologisch abbaubaren Kunststoffs Polyhydroxybuttersäure (PHB) aus Weizenkleie wurde der Dahms-Syntheseweg aus Pseudomonas in Ralstonia eingebracht, um die Xylose aus der Kleie nutzbar zu machen. Ralstonia produziert das Monomer 3-Hydroxybuttersäure, das anschließend mit Hilfe einer zellfreien Enzymkaskade zu PHB polymerisiert wird. Ebenfalls aus Weizenkleie kann von einem metabolisch veränderten E.coli-Stamm das biologisch abbaubare Insektenabwehrmittel Cembratrienol hergestellt werden, das neue Möglichkeiten im Pflanzenschutz eröffnet. Alle Beispiele zeigten eindrucksvolle Möglichkeiten für die Etablierung einer nachhaltigen Bioökonomie.

"Systems metabolic engineering for the bio-based production of chemicals "

"Innovation by evolution: Bringing new chemistry to life "

28. Septmeber 2017, 14:30 Uhr

Forschungszentrum Jülich

Prof. Sang Yup Lee, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Republik Korea

Frances H. Arnold vom California Institute of Technology (Caltech), USA

19. BioSC lecture 1   19. BioSC lecture 2   19. BioSC lecture 3

19. BioSC lecture 4   19. BioSC lecture 5   19. BioSC lecture 6

 Abstract:

Am 28. September fand im Rahmen des Jülich Biotec Day die 19. BioSC Lecture mit zwei Vorträgen international renommierter Wissenschaftler statt. Prof. Sang Yup Lee vom Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Republik Korea, berichtete über aktuelle Entwicklungen und Trends beim "Systems metabolic engineering“ für eine biobasierte Produktion von Chemikalien. Mit Hilfe dieses Systems konnte bereits eine Vielzahl von Produktionsverfahren etabliert werden. Diese finden Anwendung sowohl im Gesundheits- und Ernährungsbereich (z.B. bakteriell produzierte pflanzliche Sekundärmetabolite), im Energiebereich (Produktion von Kraftstoffen in E. coli) als auch in der Chemie, wo erstmals eine Nylon-Vorstufe von Bakterien erzeugt werden konnte, die bisher nur auf chemischen Weg hergestellt werden konnte . Mit Hilfe eines so genannten „in silico- genome-scale metabolic“-Modells können mittlerweile multigene Bakterienstämme für verschiedene Zielprodukte innerhalb einer Woche optimiert werden.

In zweiten Vortrag gab Prof. Francis H. Arnold vom California Institute of Technology (Caltech), USA, einen Einblick in „Innovation durch Evolution: Neue Chemie zum Leben erwecken“ („Innovation by evolution: Bringing new chemistry to life“). Fasziniert von der Evolution, hat Prof. Arnold ihre Forschungsarbeiten seit vielen Jahren auf die gerichtete Evolution von Enzymen mit Hilfe von Protein-Design-Methoden ausgerichtet. Diese Methoden spielen auch eine wesentliche Rolle in der Bioökonomie, in der chemische Synthesewege durch umweltfreundlichere enzymatische Synthesen ersetzt werden sollen. Als Beispiel für das in der Natur vorhandene Potential der Substratanpassung stellt Prof. Arnold am Fall des Herbizids Atrazin vor, das als nicht abbaubar galt und sich in Böden anreicherte, bis 1993 ein schneller enzymatischer Abbauweg entdeckt wurde. Auch der bakterielle Abbau von Plastik ist durch evolutionäre Anpassung des Stoffwechsels und seiner Enzyme zu erklären. Prof. Arnold macht sich dieses Potenzial zunutze, in dem sie mit Hilfe der gerichteten Evolution und des Enzymdesigns geringfügige vorhandene Enzymaktivitäten für die gewünschten Reaktionen erhöht oder neue Aktivitäten erzeugt und diese selektiert und optimiert. Die gerichtete Evolution von Enzymen birgt ein vielfältiges Potenzial für neue Anwendungen in der Chemie-, Pharma-, Papier-, Leder- und Textilindustrie.

  
  

 

Inspired by nature - Development of sustainable flavour modifiers

04. August 2017, 11:30 Uhr.

Forschungszentrum Jülich

Dr. Jakob Ley, Direktor für Forschung und Technologie der Symrise AG, Holzminden, Germany

Die BioSC Lecture „Inspired by nature - Development of sustainable flavour modifiers“ wurde von Dr. Jakob Ley, Direktor für Forschung und Technologie der Symrise AG, am 4.August 2017 im Forschungszentrum gehalten. Vor knapp 50 interessierten Zuhörern berichtete er über seine interdisziplinären Arbeiten zur Entwicklung und Modulation von Aromen und Geschmackskomponenten. Im Anschluss an den Vortrag fand eine intensive Diskussion zum Thema statt.

 18. BioSC Lecture  18. BioSC Lecture 2  18. BioSC Lecture 3

Abstract:

Die Historie der Forschung an und mit Aromen begann schon vor 1900, wo beim Bierbrauen und Brotbacken erste biotechnologische Prozesse zur Aromaoptimierung genutzt wurden. Das erste von der Industrie genutzte Aroma war Vanillin in den 1950ern. Seitdem gibt es eine kontinuierliche und rasante Entwicklung bezüglich diverser Geschmäcker und Herstellungsmethoden. Dabei ist der Begriff „Aroma“ gerade für den Laien missverständlich definiert. Ein „Aroma“ muss nicht natürlichen Ursprungs sein, sondern kann durchaus chemisch synthetisiert sein. So erklären sich beispielsweise auch die hohen Preisunterschiede bei Vanillearomen. Der Preis für das natürliche Aroma aus der Vanillebohne liegt um ein Vielfaches höher als der für das das chemisch synthetisierte Aroma. Aktuell werden 250 – 300 neue Komponenten für Aromen pro Jahr getestet, wobei die Analysen zur Zulassung analog zu pharmazeutischen Tests ablaufen, jedoch etwas schneller und günstiger sind. In der modernen Geschmacksmittelindustrie basieren 60 % der Rohstoffe zur Aromaherstellung aus natürlichen Stoffen, wie Pflanzen, Tieren oder Bakterien, 30 % auf Rohölbasis und 10 % aus anderen Quellen. Die Forschung und Entwicklung an und mit Geschmacksstoffen ist ein großer Markt mit großem Potential, woran Symrise mit vielen Industrie- und Forschungspartnern gemeinsam arbeitet.

Den Vortrag von Herrn Dr. Ley finden sich zum Download in unserem Intranet.

The forest- and plant-based bioeconomy – opportunities for cooperation

12. Mai 2017, 13:30 Uhr

Forschungszentrum Jülich

Dr. Andreas Kleinschmit von Lengefeld, Direktor für Forschung und Innovation, FCBA (French Institute of Technology for forest-based and furniture sectors), Champs-sur-Marne, France

Die BioSC lecture  "The forest- and plant-based bioeconomy-opportunities for cooperation" wurde von Dr. Andreas Kleinschmit von Lengefeld, Direktor für Forschung und Innovation, FCBA (French Institute of Technology for forest-based and furniture sectors), Champs-sur-Marne, France vor 30 interessierten Teilnehmern gehalten. Im Anschluss an den interessanten Vortrag fand eine intensive Diskussion statt. Den Vortrag finden Sie  im Downloadbereich im Intranet.

Andreas Kleinschmit von Lengefeld  17. BioSC lecture 1 17. BioSC lecture 2

Abstract:

 Das französische, technische Institut FCBA, und seine Rolle in der forst-basierten Bioökonomie

Die Rolle des forst-basierten Sektors in der französischen Bio-Ökonomie nimmt stetig zu. Frankreich hat die viertgrößte Waldfläche in Europa, nach Schweden, Finnland und Spanien.

Seit der Gebietsreform 2016 ist die neue Region Aquitanien die Nummer eins in Europa für Wertschöpfung im forst-basierten Sektor. Die gesamte Waldfläche der Bundesrepublik Deutschland entspricht der Laubholzfläche in französischen Wäldern (>10 Mio ha). Zur Zeit werden von der französischen Politik, welche diesen Sektor als Zukunftsweisend in die Gruppe der 16 wichtigsten Industrien Frankreichs aufnahm, Programme für Forschung und Innovationen lanciert.

Priorisierte Themen, welche von allen wichtigen Akteuren des französischen forst-basierten Sektors gemeinsam entwickelt wurden, zeigen die Zukunft auf. Das technologische Institut FCBA (Forêt, Cellulose, Construction Bois, Ameublement) ist mit seiner Vielseitigkeit im Forschungs- und Entwicklungsbereich in Europa einzigartig. Es ist der einzige Akteur, welcher bei der biotechnologischen Verbesserung der forstlichen Biomasseproduktion beginnt. Von der Nano-bis zur Makrostruktur arbeitet, sowie die Sozio-ökonomischen und Umweltaspekte in seinen Aktivitäten einbindet. Der Kern der Forschungs-, Innovationsaktivitäten beginnen bei TRL 5 bis TRL9. Die verschiedenen Forschungsthemen und Disziplinen des FCBA werden vorgestellt, sowie Möglichkeiten für eventuell gemeinsame Forschungsvorhaben eruiert.

 

„The role of plant breeding in bioeconomy”

15. März 2017, 11:00 Uhr

Forschungszentrum Jülich

Dr. Léon Broers, Mitglied des Vorstands KWS SAAT SE, Einbeck und Mitglied des deutschen Bioökonomierates, Germany

The BioSC Lecture „The role of plant breeding in bioeconomy” attracted many people to participate on the 15th of March at Forschungszentrum Jülich.

 16. BioSC Lecture 1   16. BioSC Lecture 2   16. BioSC Lecture 3

The demand for bio-based raw materials will significantly increase. At the same time, we are facing a range of environmental challenges like climate change accompanied with more increasingly frequent extreme weather events, and the shortage of basic resources. Plant breeding is able to address these challenges by providing varieties that have higher and stable yields, better adaptability to different growth and environmental conditions as well as reduced requirements for resources. Thus, plant breeding plays a key role in a Bioeconomy that aims to achieve efficient and resource-friendly production and use of biological resources by taking into account societal perceptions of demand.

The presentation is accessible in our intranet.

„Socioeconomic questions in the bioeconomy“

19. Dezember 2016

Forschungszentrum Jülich

  • The view of the Bio-Economy Council on bioeconomy and Presentation of the Center for Development Research
    Prof. Dr. Joachim von Braun, Chair of the Bio-Economy Council and Director of the Center for Development Research (ZEF), University of Bonn 
  • Research for sustainability governance in the bioeconomy
    Jun.-Prof. Jan Börner, Center for Development Research (ZEF), University of Bonn

Bio-based economic transformation is a potential pathway towards sustainable development including many of the Agenda 2030 SDG. And yet, the conditions under which a growing bioeconomy can help to achieve sustainable development goals are not well understood. This presentation discusses elements and early results of an interdisciplinary research program aimed at developing appropriate multi-scale governance frameworks for sustainable bioeconomic development. We focus on two key drivers of bioeconomic growth: (1) Policies and measures that promote or regulate the use of bio-based food, feed, fuel, and fiber; and (2) technological innovation in biomass producing and processing sectors. Quantitative empirical tools from economics, environmental geography, and biology are key to understanding how these drivers lead to positive or negative socio-economic and environmental outcomes at local scales.

„Potentiale und ökosystemare Dienstleistungen von Nachwachsenden Rohstoffen“

1. Dezember 2016, 16:00 Uhr

Universität Bonn

Dr. Markus Schorling, Universität Hamburg, Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt (FSP BIOGUM), Germany

Dr. Schorling ist seit 2009 am Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt (BIOGUM) der Universität Hamburg tätig. In seinen Forschungsvorhaben verbindet er die Biomasseforschung und Biotechnologie mit aktuellen gesellschaftlichen Fragestellung. Er ist bzw. war unter anderem beteiligt an Forschungsprojekten "BioEnergie 2021 - Forschung für die Nutzung von Biomasse", "Biotechnologie - Chancen nutzen und gestalten", „Potentiale der Gentechnik bei Energiepflanzen“ oder "Grundlagenforschung Energie 2020+". In seinem Vortrag wird er die möglichen Nutzungspotenziale von Nachwachsenden Rohstoffen und insbesondere deren ökosystemaren Dienstleitungen im gesellschaftlichen Kontext darstellen.

„Protein stability engineering as a workhorse for a sustainable bioeconomy”

16. Dezember 2016, 14:30 Uhr

HHU Düssseldorf

Dr. Jens Erik Nielsen, Director, HTS and Design, Novozymes A/S, Denmark

The talk by Dr. Nielsen provided insights into the challenges of enzyme design for washing powder in the context of a sustainable bioeconomy. While washing at low temperatures is better for the environment, surveys showed that consumers doubt that washing at cold temperatures is efficient. Storage conditions at industry scale and for household application have to be taken into account for enzyme design.

 

Enzymes are among the most efficient and specific catalysts known, and are applied widely in industrial processes and household applications. However, enzymes are by nature meta-stable compounds that have to occupy an ordered folded state to be catalytically active. The successful application and competitiveness of enzymes therefore depends on the extent to which enzymes are able to maintain this folded conformation in the industrial/household application and under storage conditions. Jens Nielsen, who has 25 years of research experience in protein analysis and design, discussed different strategies for stabilizing enzymes and highlight current research at Novozymes at producing enzymes that are stable against a number of harsh conditions. 

„Food Security in the context of bioeconomy”

01. Juni 2016, 16:00 Uhr

Forschungszentrum Jülich

Dr. Nicole Schönleber, CEO, Food Security Center, University of Hohenheim, Germany

 The seminar  provided an overview of the research and educational objectives of the Food Security Center in the context of (global) strategies on bioeconomy. Food Security is one of the major objectives of bioeconomy. The FSC mission is to provide innovative and effective scientific contributions to reduce hunger and achieve food security, contributing towards the SDG 1 and 2, especially towards the eradication of hunger and malnutrition. Achieving this mission requires careful analysis and science-supported identification of effective and efficient policy, technical and institutional responses, including impact assessment. The Food Security Center utilizes a multidisciplinary approach through teaching, conducting research and providing policy advice in cooperation with national and international development organizations and partner Higher Education Institutes in the developing world. Research topics include biomass and food availability, food access, biomass and food use, food quality and safety, giving particular concern to gender equality and sustainability of agricultural production..

 

“Bioeconomy: opportunities for collaboration with Costa Rica”

19. January 2016

Forschungszentrum Jülich

Keilor Rojas, PhD, former Vice minister in the Ministry of Science, Technology and Telecommunications of Costa Rica, currently Universidad Latina de Costa Rica and Biotech Entrepreneur (https://www.linkedin.com/in/keilor-rojas-28b6571a )

 

Abstract:
The seminar will provide a broad overview of the academic and research sector in Costa Rica (especially in bioeconomy) and show possibilities of interaction with national institutions in more specific fields such as biodiversity, environment, biotechnology and forestry.

 

27.  November 2015
Forschungszentrum Jülich

“Bioeconomy in the Thai Context”
Dr. Sakarindr Bhumiratana, President of King Mongkut’s University of Technology Thonburi, Bangkok


“Overview of Thai Cassava industry”
Prof. Morakot Tanticharoen, National Science and Technology Development Agency (NSTDA), Thailand

 

Here you find more information about this lecture.

„Bioeconomy in Canada“

30. Juni 2015

Universität Bonn

Prof. Dr. L. Martin Cloutier, Department of Management and Technology, School of Management, University of Quebec at Montreal, Canada

 



Abstract

The seminar presentation was splited into two parts. The first part presented a landscape overview of the bioeconomy sector in Canada. The second part reported on preliminary results of the research project conducted at the U. of Bonn on the drivers of the emerging value chains in the bioeconomy using a participatory group concept mapping, a mixed-methods approach. Early findings will indicate the main concepts at play uncovered by the group of participants, measures of consensus, highlight value-creating and feasibility ranking of identified drivers.

 

Prof. Dr. Martin Cloutier, is a professor in the Department of Management and Technology, School of Management, University of Quebec at Montreal (Canada). He is specializing his research program on group decision making in many contexts using mixed methods and design science research methods; including value chain coordination and modeling in the bioeconomy, and agriculture and food processing. His recent work has also included the identification of initiatives to be undertaken collectively by stakeholders to develop the distribution of health enhancing foods in Canada.

 

 

"Fermentative Produktion von enantiomeren-reinen Wirkstoffen - Paradigmenwechsel für pharmazeutische und chemische Produktionsprozesse“

16. Juni 2015

Universität Bonn

Dr. Peter Welters, Geschäftsführer Phytowelt GreenTechnologies GmbH, Nettetal, Germany

 

 

Abstract

Die Verwendung und Entwicklung pflanzlicher Enzyme für industrielle Anwendungen bei der Phytowelt führte zu der Erkenntnis, dass pflanzliche Enzyme vielfach den entsprechenden Pendants aus Mikroorganismen in Aktivität und Spezifität überlegen sind. Lange bekannt und anerkannt ist die technische Überlegenheit von natürlichen pflanzlichen Polymeren wie z.B. Kautschuk, einem Polyterpen. Auch bei einem anderen Terpen, dem Astaxanthin (Carotinoid, Tetraterpen), ist bekannt, dass nur eine der Stereoisomeren vom menschlichen Organismus aufgenommen werden kann. Weitere Beispiele bei dem die Entwicklung eines Produktionsverfahrens für einen enantiomeren-reinen Stoff von Vorteil ist, finden sich in der pharmazeutischen Anwendung. „Durch die Entwicklung enantiomeren-reiner Wirkstoffe aus bereits zugelassenen Razematen kann die Wirksamkeit und Sicherheit verbessert werden,“ (Zitat Prof. Dr. med. Michel Eichelbaum, PharmaDays2011) Durch die langjährige Erfahrung in der Produktion pflanzlicher Enzyme in Mikroorganismen ist die Phytowelt in der Lage enantiomeren-reine Wirkstoffe herzustellen und damit den Reichtum komplexer Moleküle mit ihren sehr spezifischen Wirkungen einem breiteren Nutzerkreis zur Verfügung zu stellen. Der Vortrag befasst sich mit den Möglichkeiten Natur- und Wirkstoffe für Anwendungen in der kosmetischen, Futter- und Lebensmittel-, aber auch der pharmazeutischen Industrie durch pflanzliche Enzyme in Mikroorganismen herzustellen. Im Vortrag werden dazu einige Beispiele aus den Arbeiten der Phytowelt, wie die zum Patent angemeldete Produktion des Aromastoffes (R)-alpha-Ionon, dem Haupthimbeerduftstoff und die Vorteile der von der Phytowelt entwickelten Verfahren für die industrielle Nutzung gezeigt.

 

 

Dr. Peter Welters studierte Biochemie und promovierte am Max-Planck Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln. Als Postdoc verbrachte er drei Jahre an der Universität von Kalifornien in San Diego und zwei Jahre in Rouen, Frankreich.
1998 gründete er die Phytowelt GmbH in Nettetal und wurde 2002 zum Geschäftsführer der GreenTec GmbH, einem Spin-off des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtung in Köln, berufen. Im Januar 2006 wurden die beiden Firmen zur Phytowelt GreenTechnologies GmbH mit Dr. Welters als Geschäftsführer fusioniert. Die Firma betreibt Auftragsforschung im Bereich der Agrarbiotechnologie und der industriellen Biotechnologie, insbesondere in der Pflanzenzüchtung und der fermentativen Produktion von sekundären Pflanzenmetaboliten.
Dr. Welters ist Gründungs- und Vorstandsmitglied von CLIB2021 und BioRiver – Life Science im Rheinland e.V. sowie Vorstandsmitglied bei der DIB (Deutsche Industrievereinigung Biotechnologie) und CleanTech NRW.

 

 

"How to move from waste streams to value-added novel food ingredients? An assessment from a legal perspective"

9. Juni 2015

Universität Bonn

Dr. Markus Grube, KWG Rechtsanwälte, Gummersbach, Germany

 

 

 


Short Biography

Dr. Markus Grube ist Fachanwalt für Gewerblichen Rechtsschutz, Lehrbeauftragter der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomie) und der Fachhochschule Osnabrück (Agrarwissenschaften), Mitglied des Rechtsausschusses des BLL, Wissenschaftlicher Beirat der Forschungsstelle für Lebensmittelrecht und Futtermittelrecht (Philipps-Universität Marburg), Mitglied des GRUR-Fachausschusses für Arznei- und Lebensmittelrecht sowie Gründer und Vorsitzender des Food Lawyers Network Worldwide e.V.

Dr. Markus Grube publiziert regelmäßig zu lebensmittelrechtlichen Themen und ist häufig angefragter Referent und Moderator für Fachveranstaltungen zu Fragen des Lebensmittelrechts, Fragen der Qualitätssicherung und Risikobewertung von Lebensmitteln sowie des Gewerblichen Rechtsschutzes.

 

"Advances in enzymatic processing of biomass"

14. März 2015

RWTH Aachen

Prof. Dr. Claus Felby, Biomass and Bioenergy, Faculty of Science, University of Copenhagen, Denmark

During the last decade the development in enzyme technology has advanced the processing of lignocellulosic biomass to fermentable C6 and C5 sugars. However, biomass is not just carbohydrate polymers, and by studying the whole system of the cell wall matrix, enzyme protein and water; new insights into the mechanisms of biomass deconstruction has been obtained.
Application of this knowledge at the large scale could preferably be implemented in existing infrastructures of agriculture and forestry. An example is the Danish +10 mio tons study which shows how existing agriculture and forestry can be adapted to a higher biomass production without compromising environmental issues or biodiversity.

 

  


Short Biography

Prof. Dr. Claus Felby graduated in Forestry and received his PhD in 1997 in Wood technology at the Royal Veterinary and Agricultural University in Denmark. Since 20 years he has worked with biomass and biotechnology within both private industry and academia. Following his PhD, Prof. Dr. Claus Felby worked as a research chemist in the biotech industry before returning to academia in 2001. Currently he is heading the Biomass for the 21st Century research platform on advanced biorefinery technologies funded by the Danish Advanced Technology Foundation. Prof. Claus Felby received the Bayer Crop Science Innovation award (2007) as well as the Faculty of Science Innovation award (2014) by the University of Copenhagen.

"Nachwachsende Rohstoffe – Das grüne Herz der Bioökonomie"

13. November 2014

Universität Bonn

Prof. Wulf Diepenbrock, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Germany

Nachwachsende Rohstoffe sind ein Schlüsselthema des 21. Jahrhunderts. Die Nutzung von Biomasse soll die Energieversorgung sicherstellen, den Klimawandel aufhalten und unsere Luxusartikel ökologisch vertretbar machen. Die gesellschaftlichen Erwartungen sind groß.

Was aber sind nachwachsende Rohstoffe? Mit welchen Pflanzen und Anbausystemen werden sie in der Land- und Forstwirtschaft Mitteleuropas erzeugt? Wie wandelt sich Biomasse in Festbrennstoffe, Biotreibstoffe, Biogas oder industrielle Grundstoffe? Was sagen uns Öko- und Energiebilanzen? Dürfen wir nachwachsende Rohstoffe erzeugen, wenn Menschen hungern?

 

 Prof. Dr. Dr. h.c. Wulf Diepenbrock war von 1994 bis 2012 Professor für Speziellen Pflanzenbau an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, von 1996 bis 2000 dort Dekan der Landwirtschaftlichen Fakultät und von 2006 bis 2010 Rektor der Universität. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehörten Arbeiten über die Ertragsphysiologie landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, Energiebilanzen im Landwirtschaftsbetrieb und Eigenschaften von Pflanzenfasern zur Verarbeitung in Verbundwerkstoffen. 2009 verlieh ihm die Gregor-Mendel-Universität Brünn (Brno) die Ehrendoktorwürde.

"Low-cost shale gas - Burying a young bioeconomy?"

11. Juli 2014

Forschungszentrum Jülich

Prof. Kurt Wagemann, Dechema e.V., Germany

Bioeconomy is a must - definitely in the long term!
But what about the short and medium term production of chemicals and polymers? Is there a more or less continuous shift away from coal to petroleum (up to now), to renewable, plant-based raw materials? Which role will natural gas and coal play in the nearer future?
The lecture will address several effects of cheap shale gas exploited via fracking: Decreasing prices for methane and ethylene and expectations on increasing prices for C3-, C4-, C5-base chemicals and aromatics.
In the end there is not just one answer; answers will have to be differentiated depending on the desired functionality of the molecule as well as the behaviour of end producers, retailers and consumers.

 Prof. Kurt Wagemann

Prof. Kurt Wagemann ist Geschäftsführer der DECHEMA e.V., Frankfurt am Main. Er promovierte 1989 am Max-Planck-Institut für Quantenoptik. Seit 1989 leitete er große Bereiche der DECHEMA, wie z.B. die Forschungsförderung, die Forschungs- und Projektkoordination sowie die Kongressorganisation. Daneben bekleidete er das Amt des Geschäftsführers der fms eV in Dresden und von ProcessNet in Frankfurt. 2010 übernahm er die Position des DECHEMA-Geschäftsführers. 2011 wurde er zum Honorarprofessor an der Universität Stuttgart ernannt. Kurt Wagemann wurde 1959 in München geboren.

"Bioeconomy in Europe: Challenges and perspectives in a globalized bioeconomy"

7. Januar 2014

RWTH Aachen

Dr. Ludo Diels, VITO and Professor at Antwerp University, Belgium

Vor einem Publikum aus verschiedenen Bereichen des BioSC referierte Ludo Diels zum Thema „Bioeconomy in Europe: Challenges and perspectives in a globalized bioeconomy“. In seinem Vortrag hob Ludo Diels insbesondere auch das Potenzial und die Relevanz von Abfall strömen für eine biobasierte Wirtschaft sowie die wichtige Rolle von (Mega)Clustern in Europa hervor. Letzteren wird im Rahmen der europäischen und globalen Wettbewerbsfähigkeit der Bioökonomie eine besondere Bedeutung zugemessen.

Ludo Diels

Dr. Ludo Diels ist Forschungsmanager “Sustainable Chemistry”, VITO (Flemish Institute for Technological Research), Mol, Belgien.

"Ökonomische Perspektiven und Rahmenbedingungen für die Biomassenutzung in Europa"

13. November 2013

Forschungszentrum Jülich

Michael Carus, Nova-Institute, Hürth, Germany

In der zweiten BioSC Lecture war Michael Carus, Geschäftsführer des Nova-Instituts als Gast eingeladen. Carus referierte in seinem Vortrag „Biomass and its usages“ über die ökonomischen Perspektiven, Potenziale und Rahmenbedingungen für die stoffliche Nutzung von Biomasse in Europa. An dem Vortrag haben Doktoranden und Wissenschaftler aus verschiedenen Forschungsschwerpunkten des BioSC sowie externe Gäste teilgenommen und das Thema diskutiert.

Michael Carus

Michael Carus ist der der Geschäftsführer des Nova-Instituts in Köln-Hürth. Die nova-Institut GmbH wurde als privates und unabhängiges Institut im Jahr 1994 gegründet. Bereits seit 20 Jahren arbeitet das nova-Institut weltweit in den Bereichen Rohstoffversorgung, technisch- ökonomische Evaluierung, Marktforschung, Öffentlichkeitsarbeit, Projektmanagement und Politik für eine nachhaltige bio-basierte Ökonomie.

"Feeding 10 billion with less"

28. Juni 2013

Forschungszentrum Jülich

Prof. Mankombu Swaminathan, Lehrstuhl für Ökotechnologie der UNESCO

Prof. Joachim von Braun, Direktor des Zentrums für Entwicklungsforschung und Professor für wirtschaftlichen und technologischen Wandel, Universität Bonn, Germany

Die erste BioSC Lecture mit weltweit renommierten Experten zur Bioökonomie fand im Rahmen der Vortragsreihe „BioSC Lecture“ am 28.6.2013 im Forschungszentrum Jülich statt. Unter der Überschrift „Feeding 10 Billion with Less“ referierten Mankombu Sambasivan Swaminathan und Joachim von Braun über die sich ändernden Anforderungen an die Landnutzung infolge der rasanten weltweiten Bevölkerungszunahme. Besonderen Ausdruck findet diese Entwicklung in dem geringer werdenden Pro-Kopf-Anteil der für den Ackerbau verfügbaren Land- und Wasserressourcen. Nachhaltige Lösungen für diese Herausforderung werden von der Wissenschaft dringend erwartet, um die negativen Folgen des Klimawandels für die Nahrungssicherheit zu begrenzen. In seinem Vortrag stellte Prof. Swaminathan Optionen vor, um diesen großen Herausforderungen besser begegnen zu können.

Prof. von Braun referierte über Innovationen für die Verbesserung der Ernährungssicherheit durch die Entwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie. Hierbei ist eine nachhaltige Intensivierung der Produktion von mehr mit weniger Ressourcen („more with less“) und ohne nachteiligen Einfluss auf die Umwelt von großer Bedeutung.

Prof. Mankombu Sambasivan Swaminathan ist Lehrstuhlinhaber für Ökotechnologie der UNESCO und Preisträger des Welternährungspreises (1988). Seine Stiftung „Swaminathan Research Foundation“ entwickelt seit mehr als 25 Jahren Strategien für eine nachhaltige landwirtschaftliche Entwicklung in Indien. Die Verbesserung der Existenzbedingungen von Bauern und hierbei insbesondere von Frauen in ländlichen Gebieten Indiens bildet den Schwerpunkt der Stiftungsziele.

Prof. Joachim von Braun ist Direktor des Zentrums für Entwicklungsforschung und Professor für wirtschaftlichen und technologischen Wandel an der Universität Bonn. Daneben gehört er dem Bioökonomierat an, einem unabhängigen Beratungsgremium der Bundesregierung.

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