DiP – Digitalisierung pflanzlicher Wertschöpfungsketten

Das »BegleitDiP-Projekt« bündelt die Methodenentwicklung für die wissenschaftliche Begleitforschung im Vorhaben DiP. Es baut ein partizipatives und lernendes Nachhaltigkeits-Monitoring auf. Das Projekt analysiert regionale Stakeholderstrukturen und entwickelt gemeinsam mit den Stakeholdern Transformationsindikatoren und Zukunftsbilder. Ein regionalisiertes sozio-ökonomisches Impact Assessment nach ganzheitlichen Bewertungsansätzen unterstützt die praktische Implementierung der im DiP-Bündnis erforschten Innovationen. Dazu werden zwei sich gegenseitig ergänzende Bewertungsmodelle auf Grundlage der Life Cycle Analysis (LCA) entwickelt. Sie ermöglichen es, die verschiedenen in den Fokusthemen der DiP-Modellregion entwickelten Prozesse und technischen Konzepte zu evaluieren und ihre Auswirkungen auf die Region einzuordnen. Der am Standort Halle (Saale) des Fraunhofer IKTS entwickelte Modellierungsansatz wird LCA- und Input-Output-Verfahren in einem erweiterten hybriden Modell zusammenführen. Durch nachvollziehbare Zwischenergebnisse bietet BegleitDiP den Verbundprojekten eine mitlaufende Steuerungsfunktion in ihrer Forschungsarbeit und unterstützt darüber hinaus die Entwicklung der gesamten Region. Die Informationen und Indikatoren aus dem Projekt werden für Zielgruppen passgerecht kommunikativ aufbereitet und weitergegeben, was auf einer digitalen Informationsplattform (»Dashboard«) mit offenem Zugriff für alle Stakeholder erfolgt.

Koordination: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ, Leipzig

Partner: DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH

Eine KI-Plattform für die schnelle Erstellung biokatalytischer Kaskaden für innovative Bioprozesse

In diesem Projekt wird eine KI-gestützte Plattform entwickelt, die zur automatisierten Gestaltung multienzymatischer Kaskaden (Enzymkettenreaktionen) befähigt ist, um biokatalytische Synthesen aus erneuerbaren Ressourcen zu ermöglichen. Dabei werden fortschrittliche KI-Algorithmen mit einer umfangreichen enzymatischen Datenbank kombiniert, um die Effizienz und Nachhaltigkeit von Bioprozessen in der industriellen Produktion zu optimieren.

Koordination: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie

Partner: Fraunhofer CBP, OntoChem GmbH, EW Biotech GmbH, GISA GmbH, Symrise AG

Nachhaltig erzeugtes veganes Vitamin D3 und Cholesterol aus der Pflanze Nierembergia repens

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Pflanze Nierembergia repens als neue Agrarpflanze in Sachsen-Anhalt zu etablieren, um sie als Quelle für pflanzliches Vitamin D3 und Cholesterol für die pharmazeutische und kosmetische Industrie zu nutzen. Durch die Entwicklung innovativer Verfahren zur Kultivierung und Verarbeitung der Pflanze sollen nachhaltige, vegane Rohstoffe produziert und eine neue Wertschöpfungskette aufgebaut werden, die gleichzeitig neue Arbeitsplätze schafft.

Koordination: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Partner: GMBU e. V., Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie, Julius-Kühn-Institut

Digital unterstützte Erweiterung der bioökonomischen Wertschöpfung aus der Arzneipflanze Johanniskraut (Hypericum sp.)

Das Projekt zielt darauf ab, das bioökonomische Potenzial von Johanniskraut und verwandten Arten durch die Identifizierung neuer Genotypen, Gene, Enzyme und Wirkstoffe für die industrielle Produktion zu erschließen. Es kombiniert genetische und biochemische Forschung mit innovativen Technologien, um Sachsen-Anhalt als führenden Standort für Arzneipflanzenanbau und -verarbeitung zu stärken.

Koordination: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie

Partner: DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH

Neue Arzneipflanzen und Wirkstoffe aus Sachsen-Anhalt

Das Projekt hat das Ziel, neue Heilpflanzen in die Region zu bringen und Wertschöpfungsketten von pflanzlichen Rohstoffen bis zu bioaktiven Substanzen zu schaffen. Es sollen trockenheitsresistente Pflanzen wie Rosmarin, Salbei und Chinesische Buschnessel in Sachsen-Anhalt angebaut werden. Zudem werden digitale Lösungen zur Vorhersage maximaler Ernteerträge entwickelt.

Koordination: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie

Partner: Fraunhofer CBP, Fraunhofer IZI, Julius-Kühn-Institut, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Optimierung von Lamiaceen zur Erweiterung der Wertschöpfung regionaler Arznei- und Gewürzpflanzen

Das Projekt befasst sich mit der Optimierung von Lamiaceen, einer Gruppe von Arznei- und Gewürzpflanzen, für den Aufbau einer nachhaltigen Wertschöpfungskette von der landwirtschaftlichen Produktion bis zur Verarbeitung zu medizinischen Produkten und Nahrungsmitteln in Sachsen-Anhalt. Dazu soll eine umfassende digitale Ressource geschaffen werden, um die genetischen und biochemischen Eigenschaften dieser Pflanzen effizient zu erfassen und zu nutzen.

Koordination: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Partner: GMBU e. V., Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung, Julius-Kühn-Institut, Dr. Junghanns GmbH

Nachhaltige Produktionstechnologien für verbesserte, phospholipid-basierte Transfektionsagenzien (Impfhilfsstoffe)

Das Projekt zielt darauf ab, Lecithine aus der Pflanzenöl- und Biodieselproduktion in hochwertige Medizinprodukte umzuwandeln. Durch computerbasiertes Screening sollen verbesserte Transfektionsmittel für mRNA-Impfungen entwickelt werden, um nachhaltige und effektive Alternativen zu klassischen Impfhilfsstoffen zu bieten. Zudem wird die Modellierung einer biotechnologischen Produktionskette angestrebt, um das kommerzielle Nutzungspotenzial dieser Substanzklasse zu evaluieren.

Koordination: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie

Partner: Fraunhofer CBP 

Digitalisierung zur Förderung der Etablierung von Agroforstsystemen auf der Landschaftsebene als Beitrag zur Klimaresilienz Süd-Sachsen-Anhalts und Dekarbonisierung seiner chemischen Industrie

Im Projekt wird die Digitalisierung genutzt, um Agroforstsysteme auf Landschaftsebene zu etablieren und damit einen Beitrag zur Klimaresilienz in Süd-Sachsen-Anhalt sowie zur Dekarbonisierung der regionalen chemischen Industrie zu leisten. Die Stärkung agroforstlicher Systeme und deren Wertschöpfungsketten fördert eine nachhaltige und klimaresiliente Landbewirtschaftung und schafft eine wirtschaftlich bedeutsame Basis für die Produktion biobasierter Rohstoffe.

Koordination: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Partner: Fraunhofer IMWS, DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH, DLG e. V., GISA GmbH, GMBU e. V., Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau, Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

Ceramide aus Obstreststoffen für biobasierte Gesundheitsprodukte

Das Projekt hat das Gesamtziel, Verfahren zur Gewinnung von Ceramiden aus Apfeltrester zu entwickeln, einem lokalen Reststoff der Apfelverpressung. Diese Ceramide sollen sowohl in synthetische Adjuvantien für Human- und Veterinärimpfstoffe umgewandelt als auch biokatalytisch/enzymatisch für die Verarbeitung in Hautprotektiva/ Hautschutzmitteln umgewandelt werden. Durch ressourcenschonende Methoden und digitale Ansätze wird eine nachhaltige Nutzung biologischer Ressourcen angestrebt, um einen kreislauforientierten Wirtschaftsansatz zu fördern.

Koordination: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie

Partner: GMBU e. V., Martin-Luther-Universität Halle-Wittbenberg, PKH GmbH (Apomix)