Grüner Kleber für nachhaltige Landwirtschaft

Zwischen Petrischalen, Algenkulturen und Hightech-Mikroskopen findet in der Westpfalz eine stille Revolution statt. In einem Labor im Keller der Hochschule Kaiserslautern in Pirmasens forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an Mikroalgen, die die Landwirtschaft nachhaltiger, effizienter und grüner gestalten sollen. Ihre Arbeit ist Teil des Bündnisses „Waste2Value“ und wird durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt im Rahmen der Programmlinie „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ gefördert.

In mehreren Teilprojekten entwickelt das WIR!-Bündnis innovative Verfahren zur Verwertung organischer Reststoffe, insbesondere aus der Landwirtschaft. Im Fokus stehen Mikroalgen, die Kohlenstoffdioxid (CO₂) binden und wertvolle Biomasse erzeugen. Ziel ist eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft mit ökologischen und ökonomischen Vorteilen.

Das bedeutet konkret: Ressourcen möglichst effizient nutzen und Abfälle vermeiden, indem Materialien wiederverwendet, recycelt oder biologisch verwertet werden. Doch eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft reduziert nicht nur Umweltbelastungen und fördert den Klimaschutz. Sie stärkt gleichzeitig die regionale Wertschöpfung und macht Wirtschaftssysteme widerstandsfähiger.

Ein Klebstoff aus der Natur

Ein erster Schritt auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft ist „GreenGlue“. In dem Projekt forscht „Waste2Value“ an einem nachhaltigen Verfahren, um ein auf Mikroalgen basierendes Haftungsmittel zu entwickeln. Der grüne Kleber kann in der Landwirtschaft als Träger für Pflanzenschutzmittel Kupfer und andere problematische Stoffe ersetzen. „Wir nutzen für den Klebstoff eine Mischkultur aus Grünalgen wie Chlorella und Desmodesmus“, erklärt Projektleiterin Dr. Eve Menger-Krug. „Diese Algen sind wahre Recyclingmeister: Sie wachsen auf organischen Reststoffen wie Traubenpressrückständen oder Karottenabfällen und binden dabei CO₂ aus der Atmosphäre.“

Außerdem sind die Algenkulturen erstaunlich robust. Selbst bei wechselnden Temperaturen, Lichtverhältnissen oder Nährstoffangeboten bleibt die Zusammensetzung der Mischkulturen stabil. Das ist entscheidend für eine spätere industrielle Nutzung. „Wir haben die Arten genetisch identifiziert und toxikologisch getestet“, berichtet Projektmitarbeiterin Tanja Lakatos. „Unsere isolierten Mikroorganismen sind nicht toxisch, verursachen keine Hautreizungen und fördern sogar das Pflanzenwachstum.“

Vom Weinberg in die Welt

Besonders im Fokus steht aktuell der Weinbau. Hier konnten die Forscherinnen und Forscher das Algen-Haftmittel bereits vielversprechend testen. Die Algen haften besser an den Blättern als herkömmliche Klebstoffe, reduzieren den Kupfereinsatz und verbessern sogar die Fotosyntheseleistung der Reben. „Das ist ein echter Gamechanger“, sagt Bündnisleiter Dr. Michael Lakatos. „Weniger Umweltbelastung, bessere Erträge – und das alles mit einem Produkt, das wir aus Abfallstoffen gewinnen.“ Um die Wirtschaftlichkeit weiter zu steigern, testet Dr. Eve Menger-Krug außerdem die Mikroalgenproduktion mit hydroponischen, also ohne Erde wachsenden Pflanzen.

Was aktuell noch auf dem Weingut in Deidesheim (Pfalz) stattfindet, soll künftig auch an anderen Orten möglich sein: Mikroalgen könnten zum grünen Rückgrat einer neuen, nachhaltigen Landwirtschaft werden. Denn das WIR!-Bündnis „Waste2Value“ ist Teil einer größeren Bewegung: der Bioökonomie. Dabei geht es unter anderem um die Nutzung biologischer Ressourcen für industrielle Prozesse – von der Chemie über die Landwirtschaft bis zur Energiegewinnung.

„Die chemische Industrie beginnt umzudenken“, sagt Dr. Michael Lakatos. „Große Unternehmen wie BASF wollen künftig einen Teil ihres Kohlenstoffs aus biogenen Quellen beziehen. Mikroalgen spielen dabei eine Schlüsselrolle. Was heute also noch wie Zukunftsmusik klingt, könnte schon bald Realität sein.“