Kleine Helfer, große Wirkung

Die Menschheit steht vor einer historischen Herausforderung: In den kommenden Jahren müssen mehr Menschen als jemals zuvor ernährt werden. Die verfügbare Fläche dazu ist begrenzt. Und die Art, wie auf ihr Nahrung angebaut wird, ist schon heute nicht nachhaltig. Zu viel Energie- und Wasserverbrauch, zu viel Treibhausgase und Umweltgifte gehen auf das Konto der Landwirtschaft. Es muss viel mehr, aber auf sparsamere Weise produziert werden. Und das, während der Klimawandel die Anbaubedingungen verschlechtert.

Wir bei Creavis arbeiten an Lösungen für dieses Problem. Zusammengefasst werden sie unter dem Begriff „Agriculture Solutions“. Besonders vielversprechend sind sogenannte Biostimulanzien. Das sind zum Beispiel natürlich vorkommende Bakterien, die Pflanzen nachweislich in ihrem Wachstum stärken oder sie resistenter gegen schädliche Umwelteinflüsse machen. So weiß man, dass sich die Sojapflanze in Europa nur erfolgreich anbauen lässt, wenn man ihr bestimmte Bodenmikroben aus ihren Ursprungsländern mit auf den Weg gibt. Unsere Biotechnologen haben auch für andere Pflanzen Mikroorganismen identifiziert, die nachweislich die Pflanzengesundheit fördern.

Ein erstes Produkt dazu haben wir bereits zur Stickstoffbindung entwickelt. Es enthält Bakterien, die Stickstoff binden und für die Pflanze verfügbar machen. Das hat Potenzial. Jahr für Jahr werden weltweit mehr als 113 Millionen Tonnen Stickstoffdünger ausgebracht. Jede Tonne davon verursacht in der Herstellung 1,2 Tonnen CO₂. Beim Abbau des unverbrauchten Stickstoffs auf dem Feld entsteht zudem Distickstoffoxid, auch bekannt als Lachgas. Dieses Stickoxid ist rund 300-mal so klimaschädlich wie CO₂.

In eignen Versuchen konnten wir nachweisen, dass Pflanzen dank unserer Entwicklung selbst mit deutlich weniger Stickstoffdünger das gleiche Wachstum erzielen. Das fertige Produkt für die Landwirtschaft bringt die identifizierten Mikroorganismen in eine biokompatible Formulierung, die sie verlässlich ins Innere des Blatts transportiert.  

Eine besonders effiziente Methode, Pflanzen schon vor dem Keimen zu schützen und danach bestens gedeihen zu lassen, ist die sogenannte Saatgutbeize. Dieses Vorbehandeln des Saatguts ist seit Jahrtausenden erprobt. Eine Beschichtung schützt das Saatkorn zum Beispiel vor Schädlingen oder fördert nach der Aussaat das Wachstum der Pflanze direkt am Keim. So ist weniger Wirkstoff nötig. Evonik liefert eine Reihe an Hilfsstoffen für diesen Markt. Wir bei Creavis entwickeln nun auch hierzu neue mikrobielle Lösungen. Sie sorgen etwa dafür, dass das Saatgut ohne chemische Fungizide vor Pilzbefall geschützt bleibt oder sich nach dem Keimen gesundheitsfördernde Mikroben an den Wurzeln ansiedeln, die Schädlinge verdrängen.

Auf der Suche nach den entsprechend wirkenden Mikroben haben unsere Biotechnologen auch speziell Organismen aus extremen Lebensräumen analysiert. Dabei konnten wir solche identifizieren, mit denen sich gezielt die Resilienz der Pflanze gegen Stressfaktoren wie Hitze, Trockenheit oder karge Böden erhöhen lässt – etwa durch ein tieferes Wurzeln. Auch das konnten wir bereits für einzelne Nutzpflanzen nachweisen.

Bei der Entwicklung unserer Produkte vernetzt Creavis als Business Incubator Forschung und Know-how aus mehreren Geschäftsbereichen und von internationalen Standorten, um schneller Innovationen in diesem völlig neuen Markt zu realisieren. Unsere Biotechnologen haben dabei ein eigenes Bioarchiv für nützliche Agro-Mikroben aufgebaut. Im Labor erkunden wir dafür das Potential einzelner Mikroben systematisch. So können die Organismen identifiziert werden, die für ein bestimmtes Saatgut und eine bestimmte Aufgabe geeignet sind. 

In der Formulierung kommen dann wiederum die mikroplastikfreien Trägersubstanzen und biokompatiblen Additive von Evonik zum Einsatz, um die Mikroorganismen stabil zu lagern oder selbst durch einfaches Aufsprühen zuverlässig in die Blätter zu transportieren. Bauern in aller Welt warten schließlich auf praxistaugliche Lösungen für die historische Herausforderung auf dem Feld.