14 Mai 2008

nova-Buchbesprechung: Pflanzen als Rohstoffe für die Zukunft

Broschüre des Bundesministerium für Bildung und Forschung zeigt neue Wege der Pflanzennutzung auf

Mit einer neuen Broschüre über “Pflanzen als Rohstoffe für die Zukunft” will das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Potenziale der modernen Agrarwirtschaft für die Ernährung, Industrie und Energiegewinnung aufzeigen. Den thematischen Schwerpunkt setzt man auf die modernen Biowissenschaften als Motor für künftige Innovationen im Pflanzenanbau und der Pflanzennutzung.

08-BMBF-Pflanzen_Rohstoffe.jpgDie Landwirtschaft steht aktuell vor einer Reihe von Herausforderungen, denen sie mit einer grundlegenden Modernisierung begegnen muss. Mit dem Rückgang der fossilen Rohstoffreserven spielt der Bereich der nachwachsenden Rohstoffe in vielen Lebensbereichen eine zunehmende Rolle – der Bedarf an Ersatzrohstoffen für das immer teurer werdende Erdöl in der Chemischen Industrie steigt ebenso an wie jener für den Einsatz als Kraftstoff. Zugleich bedarf die Nahrungsmittelversorgung immer höherer Erträge aus der Landwirtschaft, während sich verändernde Klimabedingungen und Schädlingsaufkommen die Entwicklung resistenter Pflanzensorten erfordern. Im Fokus steht also eine steigende Effizienzforderung in der Schnittmenge von Ökologie und Ökonomie, welche eine Nachhaltigkeit des Anbaus und optimale Ressourcennutzung anstrebt.

Als Antwort auf diese Ansprüche stellt die Broschüre die Ergebnisse des Pflanzengenomprojektes GABI (“Genomanalyse im biologischen System Pflanze”) und die sich daraus ergebenden Möglichkeiten der molekularbiologischen Forschung in den Mittelpunkt. Die Biotechnologie und mit ihr die Grüne Gentechnik beinhalten Potenziale, die dem Leser näher gebracht werden sollen. Über mehrere Kapitel werden Innovationen und Chancen der Forschung in der modernen und nachhaltigen Agrarwirtschaft für die Ernährung, Industrie und Energiegewinnung unter Einsatz von Biotechnologien vorgestellt. Als Beispiele seien zwei Bereiche herausgegriffen, die den Kern der Nutzung nachwachsender Rohstoffe bilden: Die Energiegewinnung und die industrielle Nutzung von Pflanzen.

Energie: Pflanzen für den Klimaschutz
Die Energiegewinnung aus pflanzlichen Rohstoffen wird in den kommenden Jahren eine immer größere Rolle spielen. Hier wird beleuchtet, in welchem Maße die Biotechnologie eine effizientere Nutzung der Bioenergie ermöglicht und in welchen Bereichen Zukunftspotenziale gesehen werden. Vor allem der Biomassenutzung wird ein großes Potenzial zugestanden, da sie bereits jetzt sowohl bei der Strom- und Treibstoffgewinnung als auch bei der Wärmenutzung eine Spitzenposition einnimmt. Trotz großflächigem Anbau und hoher Nutzungsrate für den Energiebedarf wird den Energiepflanzen allerdings prognostiziert, dass sie auch bei einem weiteren Ausbau nicht ausreichen werden, um den Energiebedarf Deutschlands zu decken – vor allem aufgrund der sich zuspitzenden Konkurrenz zum Nahrungspflanzenanbau.

In den Programmen GABI-FUTURE und BioEnergie2021 wird eine Lösung gesehen, die eine weitere Effizienzsteigerung ermöglichen könnte. So soll bspw. das Projekt GABI-Oil auf Basis der Genomentschlüsselung beim Raps die molekularbiologische Steuerung des Ölgehalts aufklären. Die Ergebnisse können zur Entwicklung von molekularen Markern für eine Präzisionszucht der besonders stark Öl produzierenden Rapslinien eingesetzt werden. Weitere Verfahren betreffen Ertragssteigerungen der Biomasse bei Mais und Weizen für eine effektivere Produktion von BtL-Kraftstoffen oder Bioethanol.

Industrie: Rohstofflieferanten vom Feld
Auch bei der industriellen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen steht die Substitution von mineralischen Rohstoffen – vor allem von Erdöl – im Vordergrund, hier speziell Kartoffelstärke und Rapsöl für die Waschmittelindustrie. Mit Hilfe von gentechnischen Methoden sollen z.B. Kartoffel-Zuchtlinien mit einem für die Industrie günstigerem Verhältnis von Amylose und Amylopektin gezüchtet werden – eine Aufgabe, an der die traditionelle Züchtungsforschung aufgrund des komplexen Erbgangs der tetraploiden Kartoffel bislang scheiterte.

Für die Nutzung von Rapsöl in der Waschmittelherstellung spielt hingegen eine möglichst große Menge von Erucasäure eine Rolle. Entsprechende Rapssorten mit hohem Erucasäureanteil befinden sich in der Entwicklung und sollen durch Präzisionszüchtungen sowie durch Resynthesen von Kohl und Rübsen (den genetischen Mutterpflanzen des Raps) gezüchtet werden. Gentechnisch veränderte Pflanzen kommen auch in der Forschung für eine alternative Kunststoffherstellung zum tragen. So werden Pflanzen z.B. mit Bakteriengenen ausgestattet, um Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxyfettsäure (PHS) und Polyhydroxyalkanoat (PHO) zu synthetisieren.

Gesamtbetrachtung
Die Broschüre stellt eingängig und gut erklärt verschiedene Beispiele der Nutzung von Agrarpflanzen und deren Potenziale durch biotechnologische Aufbereitung dar. Neben den genannten Bereichen beleuchtet sie dabei Möglichkeiten des Pflanzenanbaus, der Ernährungswirtschaft, der Pharmapflanzen und die wirtschaftliche Bedeutung der Biotechnologie, um in einer Darstellung der “Herausforderungen für die Zukunft” zu enden. Damit vermittelt sie einen recht gut strukturierten Überblick über dieses ansonsten nur sehr zäh zu erarbeitende Feld.

Weitere Informationen

(Vgl. Meldungen vom 2008-05-14-07 und 2008-01-16.)

Source: Bundesministerium für Bildung und Forschung

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