Dr. Christian Elend vom Institut für technische Mikrobiologie der TU Hamburg-Harburg nennt sie extremophile Organismen: Bakterien, Hefen und Algen, die sich sogar in bitterster Kälte wohl fühlen. Die Lebewesen besitzen spezielle Enzyme, die schon bei sehr niedrigen Temperaturen Eiweiß, Fette und Stärke spalten können. Für den Mikrobiologen sind solche Substanzen ideale Kandidaten für Waschmittel, um hartnäckige Schmutzflecken selbst mit kaltem Leitungswasser entfernen zu können.
"Wir kennen aus unserer eigenen Erfahrung Enzyme, die selbst um den Gefrierpunkt noch aktiv sind. Die haben wir bevorzugt aus Organismen, die aus Spitzbergen stammen, die also im Eis selbst leben, isolieren können, und die natürlich den Vorteil gegenüber anderen Enzymen haben, dass sie eben bei diesen niedrigen Temperaturen wesentlich höher aktiv sind. Für die Waschmittel beispielsweise Amylasen, fettlösende Enzyme, also Lipasen, um eben niedrige Temperaturen und da auch entsprechende Energie einsparen zu können."
Ein Kaltwaschgang bei 15 Grad Celsius würde genügen. Noch aber stecken solche Waschmittel in der Grundlagenforschung, denn Tieftemperatur-Enzyme sind sehr empfindlich. Seit 1997 steckt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt 90 Millionen Euro in Forschungseinrichtungen, aber auch Biotechunternehmen, um Fortschritte in der weißen beziehungsweise industriellen Biotechnologie zu fördern, wie Dr. Rainer Erb erläutert:
"Warum fördern wir Biotechnologie? Ich meine, als Umweltstiftung ist klar, dass natürlich auch im Bereich Biotechnologie wir sehen, dass Umweltentlastungs- und Ressourcenschonungspotenziale gerade in diesem Bereich vorhanden sind. Wenn sie die industrielle Biotechnologie nehmen, dann ist es ja so etwas wie die Werkzeugkiste der Natur, dass man sagt, man nimmt andere Ressourcen, man stellt neue, bessere Produkte mit anderen Eigenschaften her, das Ganze ressourcen- oder energieeffizient. Da gibt es sehr interessante Ansätze der industriellen Biotechnologie, die genau diesen Punkt angreifen."
Bislang sind es nur wenige Substanzen, die mit Hilfe der weißen Biotechnologie in großen Mengen hergestellt werden: 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr sind es bei der Zitronensäure, produziert von Schimmelpilzen aus Zuckerlösung. Die Substanz landet zum Beispiel als Zusatz in der Limonade. Selbst Kunststoffe wie Polylactid für kompostierbare Verpackungen entstehen unter Mitwirkung von Mikroorganismen. In vielen Fällen genügt Zucker als Ausgangssubstanz, gewonnen zum Beispiel aus Zuckerrohr. Neben nachwachsenden Rohstoffen könnten eines Tages selbst Abfalldeponien als wertvolle Kohlenstoffquelle dienen - anstelle von Erdöl.
"Grundsätzlich ist es so, dass der Biokatalysator Zell, ob Bakterium oder Pilz oder was auch immer, viel effektiver und viel sauberer in der Umsetzung ist und viel komplexere Reaktionen umsetzt. Aber, weil es so komplex ist, ist es auch sehr schwierig, diese Prozesse zu beherrschen."
Wahrscheinlich, so Dr. Frank Eiden von der Universität Dortmund, wird es noch Jahre bis Jahrzehnte dauern, bis die klimaschädliche Erdölchemie durch weiße Biotechnologie ersetzt werden kann. Viele Mikroorganismen gelten zwar als chemische Zauberkünstler, doch arbeiten sie nur langsam, oder sie produzieren komplizierte chemische Gemische, die aufwendig aufbereitet werden müssen. Gleichwohl stecken praktisch alle großen Chemieunternehmen in Deutschland viel Geld in die Erforschung der weißen Biotechnologie, wohl wissend, dass unser Erdöl eines Tages zur Neige geht.
"Wir kennen aus unserer eigenen Erfahrung Enzyme, die selbst um den Gefrierpunkt noch aktiv sind. Die haben wir bevorzugt aus Organismen, die aus Spitzbergen stammen, die also im Eis selbst leben, isolieren können, und die natürlich den Vorteil gegenüber anderen Enzymen haben, dass sie eben bei diesen niedrigen Temperaturen wesentlich höher aktiv sind. Für die Waschmittel beispielsweise Amylasen, fettlösende Enzyme, also Lipasen, um eben niedrige Temperaturen und da auch entsprechende Energie einsparen zu können."
Ein Kaltwaschgang bei 15 Grad Celsius würde genügen. Noch aber stecken solche Waschmittel in der Grundlagenforschung, denn Tieftemperatur-Enzyme sind sehr empfindlich. Seit 1997 steckt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt 90 Millionen Euro in Forschungseinrichtungen, aber auch Biotechunternehmen, um Fortschritte in der weißen beziehungsweise industriellen Biotechnologie zu fördern, wie Dr. Rainer Erb erläutert:
"Warum fördern wir Biotechnologie? Ich meine, als Umweltstiftung ist klar, dass natürlich auch im Bereich Biotechnologie wir sehen, dass Umweltentlastungs- und Ressourcenschonungspotenziale gerade in diesem Bereich vorhanden sind. Wenn sie die industrielle Biotechnologie nehmen, dann ist es ja so etwas wie die Werkzeugkiste der Natur, dass man sagt, man nimmt andere Ressourcen, man stellt neue, bessere Produkte mit anderen Eigenschaften her, das Ganze ressourcen- oder energieeffizient. Da gibt es sehr interessante Ansätze der industriellen Biotechnologie, die genau diesen Punkt angreifen."
Bislang sind es nur wenige Substanzen, die mit Hilfe der weißen Biotechnologie in großen Mengen hergestellt werden: 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr sind es bei der Zitronensäure, produziert von Schimmelpilzen aus Zuckerlösung. Die Substanz landet zum Beispiel als Zusatz in der Limonade. Selbst Kunststoffe wie Polylactid für kompostierbare Verpackungen entstehen unter Mitwirkung von Mikroorganismen. In vielen Fällen genügt Zucker als Ausgangssubstanz, gewonnen zum Beispiel aus Zuckerrohr. Neben nachwachsenden Rohstoffen könnten eines Tages selbst Abfalldeponien als wertvolle Kohlenstoffquelle dienen - anstelle von Erdöl.
"Grundsätzlich ist es so, dass der Biokatalysator Zell, ob Bakterium oder Pilz oder was auch immer, viel effektiver und viel sauberer in der Umsetzung ist und viel komplexere Reaktionen umsetzt. Aber, weil es so komplex ist, ist es auch sehr schwierig, diese Prozesse zu beherrschen."
Wahrscheinlich, so Dr. Frank Eiden von der Universität Dortmund, wird es noch Jahre bis Jahrzehnte dauern, bis die klimaschädliche Erdölchemie durch weiße Biotechnologie ersetzt werden kann. Viele Mikroorganismen gelten zwar als chemische Zauberkünstler, doch arbeiten sie nur langsam, oder sie produzieren komplizierte chemische Gemische, die aufwendig aufbereitet werden müssen. Gleichwohl stecken praktisch alle großen Chemieunternehmen in Deutschland viel Geld in die Erforschung der weißen Biotechnologie, wohl wissend, dass unser Erdöl eines Tages zur Neige geht.