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Rohstoffe aus dem Meer: Lösung zukünftiger Rohstoffprobleme?

Hamburg/Kiel (ots) – Der Hunger der Menschheit nach Rohstoffen hält unvermindert an. Der Ölverbrauch hat sich seit Anfang der 1970er Jahre verdoppelt, und auch die Nachfrage nach mineralischen Rohstoffen steigt mit dem zunehmenden Einsatz von Metallen wie Kupfer, Nickel oder Kobalt in elektronischen Produkten wie Smartphones, Solarzellen oder Hybridautos. Die Rohstoff- Vorkommen in den Tiefen der Ozeane rücken dabei immer mehr in den Fokus des Interesses. Doch wann ist ein Abbau wirtschaftlich? Welche Umweltrisiken müssen bedacht werden? Und wer darf die Lagerstätten in internationalen Gewässern für sich beanspruchen?

Der »World Ocean Review 3 – Rohstoffe aus dem Meer – Chancen und Risiken« (WOR 3) beschreibt ausführlich die bekannten metallischen und energetischen Rohstoffe in den Ozeanen und beleuchtet – wissenschaftlich fundiert und für Laien verständlich geschrieben – die Chancen und Risiken des Abbaus und der Nutzung von Rohstoffen. Der Report liefert Fakten über die Menge an bekannten Öl- und Gasvorkommen und der festen Gashydratvorkommen unterhalb des Meeresbodens. Ferner geht es um das Potenzial von mineralischen Rohstoffen wie Manganknollen, Kobaltkrusten und Massivsulfiden. Darüber hinaus thematisiert der WOR 3 die Verantwortung der internationalen Staatengemeinschaft für einen umweltverträglichen Abbau und die völkerrechtliche Herausforderung, für eine sozial gerechte Verteilung der Ressourcen in internationalen Gewässern zu sorgen.

»Die Nutzung des Ozeans wird in der Zukunft zunehmen. Für eine umweltverträgliche Ressourcengewinnung aus dem Meer und aus dem Küstenraum gilt es, dass alle Akteure gemeinsam an möglichst nachhaltigen Lösungswegen arbeiten«, sagt Martin Visbeck vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und Sprecher des Kieler Exzellenzclusters »Ozean der Zukunft«.

Im Gegensatz zu schnell nachwachsenden Ressourcen wie etwa Fischen oder Muscheln entstehen mineralische und energetische Ressourcen aber nur im Laufe von vielen Millionen Jahren. Es gibt eine endliche Menge dieser Ressourcen, die nur mit hohem technischen Aufwand gefördert werden können.

Bereits mit der ersten maribus-Veröffentlichung, dem »World Ocean Review 1« (WOR 1), ist ein umfassender und einzigartiger Bericht gelungen, der den Zustand der Weltmeere und die Zusammenhänge zwischen dem Ozean und den ökologischen, ökonomischen und gesellschaftspolitischen Beziehungen aufzeigt. Bis heute wurden rund 70.000 Exemplare dieser Gesamtübersicht in deutscher und englischer Sprache weltweit nachgefragt. Die Publikation wird nicht verkauft, sondern gratis abgegeben. Eine Gewinnerzielungsabsicht gibt es nicht. Er ist zu beziehen über www.worldoceanreview.com.

Der Hunger der Menschheit nach Wissen und Erkenntnis hält genauso wie der Hunger nach Rohstoffen an. Dazu folgende Buchtipps:
Der Widerhall des Urknalls: Spuren einer allumfassenden transzendenten Realität jenseits von Raum und Zeit
Leben aus Quantenstaub: Elementare Information und reiner Zufall im Nichts als Bausteine einer 4-dimensionalen Quanten-Welt

Biotechnologie: Bakterien sollen Bio-Nylon produzieren

Schätzungen zur Folge sollen die Erdölvorkommen Mitte des Jahrhunderts zur Neige gehen. Für Erdöl, das nicht nur als Ausgangssubstanz für Benzin oder Heizöl dient, sondern etwa auch für Farben, Kosmetik und Kunststoff, müsste spätestens dann eine Alternative her. Weltweit sind Forscher daher bemüht, neue und nachhaltige Wege für die industrielle Produktion zu erschließen. Auch an der Universität des Saarlandes beschäftigen sich Professor Christoph Wittmann und seine Arbeitsgruppe damit, etwa Chemikalien und Wirkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe herzustellen.

In einem neuartigen Ansatz arbeiten die Saarbrücker Forscher nun daran, Nylon mittels biotechnologischer Methoden zu produzieren. Nylon ist einer der weltweit wichtigsten Kunststoffe – er kommt nicht nur in Strumpfhosen, sondern auch in vielen Verbundwerkstoffen vor, die zum Beispiel beim Autobau verwendet werden. Bei seinem Verfahren setzt das Team um Wittmann auf die zentrale Vorstufe des Kunststoffs – die Adipinsäure. „Adipinsäure hat in den vergangenen Jahrzehnten vor allem als Baustein für Nylon-Kunststoffe, aber auch für Lebensmittelzusätze, Pharmazeutika, Dünger und Pflanzenschutzmittel einen Weltmarkt von jährlich mehreren Milliarden Euro pro Jahr erreicht“, sagt Professor Christoph Wittmann. Bislang sei die Säure aber nur unter hohem Energieverbrauch aus Erdöl zu gewinnen. Wittmann und sein Team wollen die Substanz künftig aus Abfallstoffen gewinnen. „In der Holz- und Papierindustrie sowie bei der Herstellung von Biotreibstoffen fällt viel Lignin an“, erläutert Wittmann. „Mangels Alternativen wird dies bislang meist nur verbrannt.“

Die Forscher möchten bei ihrem Vorhaben Stoffwechselwege von Bakterien ausnutzen, die verarbeitetes Lignin zu einer Vorstufe der Adipinsäure zusammensetzen können. „In einer chemischen Nachbehandlung, einer sogenannten Hydrierung, wollen wir diese Vorstufe direkt in Adipinsäure umwandeln und daraus dann den hochwertigen Kunststoff zusammenbauen – vollständig biobasiert aus Abfallstoffen“, so Wittmann weiter.

Zudem möchten die Saarbrücker Wissenschaftler ihren innovativen Prozess in den kommenden Jahren derart optimieren, dass die Technologie in der Industrie zum Einsatz kommen kann. „Wir werden daran arbeiten, dass die Bakterien als maßgeschneiderte Zellfabriken den natürlichen Kunststoff mit hoher Ausbeute und Reinheit fertigen“, erläutert der Professor. „Erste Analysen haben bereits gezeigt, dass das Verfahren sowohl sehr umweltschonend als auch wirtschaftlich rentabel sein kann. Es gibt bereits Nachfragen aus der Industrie nach Bio-Nylon.“ Das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt für das Vorhaben in den nächsten drei Jahren insgesamt 1,4 Millionen Euro bereit.

Ist das Wundertier Axolotl die Lösung für nachwachsende Organe?

Wissen Sie ob nachwachsende Organe und Gliedmaßen möglich sind? Hier jetzt der Bericht!

Der Axolotl, ein mexikanischer Schwanzlurch, ist ein Wundertier. Er verfügt über die erstaunliche Fähigkeit, Gliedmaßen, Organe und sogar Teile des Gehirn vollständig zu regenerieren. Schwanz oder Beine wachsen dem Axolotl innerhalb weniger Tagen wieder nach, einschließlich Nerven, Muskulatur und Blutgefäßen. Die Regenerate sind in der Regel keine Verkrüppelungen, sondern vollständig und funktionstüchtig. Wenn Wissenschaftler erkennen könnten, welcher Wirkungsmechanismus dahinter steckt, könnte das jedes Jahr tausende von Leben retten.

Ca. 3500 Nieren, Lebern und Herzen werden in Deutschland pro Jahr transplantiert. Der Bedarf ist ungleich größer. Jeder dritte Aspirant stirbt im Verlaufe der Wartezeit, weil sein eigenes Organ endgültig den Dienst versagt hat. Jedoch nicht nur an diesen Organen besteht ein Mangel, auch Gewebe wie Haut, Knochen und Knorpel fehlen beispielsweise zur Behandlung von Verbrennungsopfern und Schwerverletzten.

Forscherinnen und Forscher haben es sich zum Ziel gesetzt, diesen Mangel zu beheben und für Ersatz aus dem Labor zu sorgen. Mit modernsten biotechnologischen Methoden wollen sie Körperzellen vermehren – in der Regel die des späteren Empfängers – und daraus im Labor Gewebe und Organe entstehen lassen. “Tissue Engineering” nennt man das Verfahren in der Fachsprache. Diese Vision ist in ersten Ansätzen schon Realität. So können unter bestimmten Voraussetzungen Knorpeldefekte und chronische Wunden mit körpereigenem Ersatzgewebe versorgt werden. Leberfunktionsverluste werden durch biohybride Ersatzorgane (biologische Zellen in Verbindung mit technischen Materialien), die noch außerhalb des Körpers funktionieren, ausgeglichen, bis ein geeignetes Spenderorgan verfügbar ist. Der Weg bis zum kompletten, “auf Bedarf” nachwachsenden Organ ist noch sehr weit, aber die ersten Schritte sind getan.

In einem Zeitreiseroman (der Buch-Titel: “Professor Allman – Auf der Suche nach der Weltformel”) sorgt die Nanotechnologie mit einer fiktiven Limbox für das Nachwachsen verlorener Gliedmaßen.

Links:

Von Zellen und nachwachsenden Organen
Nachwachsende Organe bei Tieren