Bioaktive Materie – Technologien für die nachhaltige Produktion und eine gesunde Umwelt der Zukunft

Aktuell stehen wir vor großen gesellschaftlichen Herausforderungen. Themen wie Ressourcenknappheit, Klimakrise, soziale und ökonomische Ungerechtigkeit sind Fragen von akuter Relevanz. Am 24. März 2025 veranstaltete das universitäre Forschungs- und Transferzentrum b-ACTmatter ein Symposium zu diesen zentralen Fragestellungen. Das interdisziplinäre und breitaufgestellte Wissenschaftsteam des Zentrums kooperiert mit regionalen und internationalen Partnern, um innovative Lösungen zu entwickeln und diese erfolgreich am Markt zu etablieren.  

Unter Anwesenheit von Vertretern der Sächsischen Staatsministerien für Infrastruktur und Landesentwicklung (SMIL) sowie für Wissenschaft, Kultur und Tourismus (SMWK) veranstaltete das Forschungs- und Transferzentrum für bioaktive Materie der Universität Leipzig (b-ACTmatter ) am 24. März 2025 ein eintägiges Symposium, das sich mit neuen Lösungsansätzen für drängende gesellschaftliche Herausforderungen wie Ressourcenknappheit, nachhaltige Produktionsprozesse sowie umfassenden Umweltschutz und Monitoring beschäftigte. Gemeinsam mit Vertretern aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung wurde diskutiert, wie interdisziplinäre Forschung im Bereich bioaktiver Materie – mit Eigenschaften lebender und biologischer Organismen – dazu beitragen kann, diese Herausforderungen zu bewältigen und innovative Lösungen rasch in industrielle Anwendungen zu überführen. Das Symposium bot einerseits einen Rückblick auf die vergangenen drei Jahre, in denen das Zentrum im Rahmen des Projektes „aufbauACT“, das Teil des STARK-Programms zur Strukturförderung in Braunkohleregionen ist, aufgebaut wurde. Andererseits richtete es den Blick in die Zukunft, um die nächsten Schritte und Ziele zu definieren.

Mit akademischen und industriellen Partnern aus Sachsen, Deutschland und ganz Europa wurde das vielfältige Portfolio von b-ACTmatter diskutiert. Die Themen reichten von der KI-gestützten Entwicklung bioaktiver Stoffe über Technologien zur Umwandlung von CO₂ und Abfallströmen in nachhaltige chemische Produkte und Energieträger bis hin zu innovativen Fleischalternativen. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf dem schnellen und effizienten Transfer neuester Forschungsergebnisse in technologische Anwendungen und industrielle Prozesse. Intensiv erörtert wurden sowohl bestehende Hürden beim Technologietransfer als auch neue regionale Möglichkeiten im Raum Leipzig, die insbesondere durch die Förderung im Rahmen des STARK-Programms zum Strukturwandel in den Braunkohleregionen entstehen.

Erfolgreiche Beispiele präsentierten vielversprechende Start-ups und Ausgründungsinitiativen wie Pacifico Biolabs, EST3R Biotech und SCPsense. Sie verdeutlichten, wie entscheidend die Unterstützung durch Partner im unternehmerischen, wissenschaftlichen und technologischen Bereich ist – darunter die Gründungsinitiative SMILE der Universität Leipzig, b-ACTmatter sowie die Verbände leap:up und medical:forge – um kritische Hürden im Ausgründungsprozess erfolgreich zu meistern.​​​​​​​​​​​​​​​​

Rückblickend zeigte das Symposium, dass sich b-ACTmatter seit seinem Start im Juli 2021 erfolgreich in der Region etabliert und zugleich ein starkes nationales sowie internationales Netzwerk aufgebaut hat. In dieser Zeit konnte das Zentrum gemeinsam mit über 20 Partnern aus Wissenschaft und Industrie in mehr als 20 Projekten neue Forschungsergebnisse erzielen. Parallel dazu unterstützt b-ACTmatter aktiv innovative Ausgründungsvorhaben wie Pacifico Biolabs, EST3R Biotech und SCPsense. Die aktuellen Forschungsprojekte REPLACER, BIOWIN, LivMat und Microbial Leaf nutzen zukunftsweisende Konzepte hybrider lebender Materialien, um aus CO₂ und/oder Abfallströmen biobasierte und nachhaltig erzeugte Vorprodukte für Kunststoffe, Futtermittel oder Pharmazeutika herzustellen.

Wie geht es weiter?  In strategischer Zusammenarbeit mit anderen regionalen Zentren und Instituten entwickelt b-ACTmatter neue Perspektiven für Forschung und Transfer im Bereich der bioaktiven Materie: Das Zentrum wird seine Kooperation mit dem im Aufbau befindlichen Center for the Transformation of Chemistry (CTC) sowie dem Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V. intensivieren. Zudem plant b-ACTmatter gemeinsam mit dem BBZ der Universität Leipzig im Rahmen dessen Neuausrichtung die Etablierung eines Venture Labs, um Innovationen noch gezielter in die wirtschaftliche Anwendung zu überführen.​​​​​​​​​​​​​​​​

Mit Blick auf die ersten Jahre von b-ACTmatter äußerten sich auch die Grußredner des Symposiums ausgesprochen positiv über die Entwicklung des Zentrums: der Prorektor für Exzellenzentwicklung: Forschung und Transfer, Prof. Dr. Jens-Karl Eilers, sowie die Vertreter der Sächsischen Staatsministerien – Dr. Konstantin Pötschke vom Ministerium für Infrastruktur und Landesentwicklung (SMIL) und Dr. Lutz Bryja vom Ministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus (SMWK). Dr. Konstantin Pötschke, Leiter des Referats für überregionale Maßnahmen der Strukturentwicklung, unterstrich dabei treffend, dass die erste Periode des Zentrums ein „AUFBAU-ACT” gewesen sei. Das solide Fundament ist nun gelegt und damit bestehen hervorragende Voraussetzungen für weiteres Wachstum und Innovation.

Mit dieser starken Basis und seinem interdisziplinären Netzwerk ist b-ACTmatter bestens positioniert, um in den kommenden Jahren bahnbrechende Lösungen für globale Herausforderungen zu entwickeln und die Region Leipzig als Innovationsstandort für bioaktive Technologien international zu etablieren.

Die Zukunft der nachhaltigen Bioökonomie hat hier bereits begonnen.​​​​​​​​​​​​​​​​

Eindrücke vom Veranstaltungstag. Fotos: Universität Lepzig, b-ACTmatter

Was ist eigentlich Kreislaufwirtschaft?

SAS und b-ACTmatter besuchen Schülerinnen und Schüler in Lommatzsch

Am 6. und 7. August referierten Dr. Susanne Ebitsch, Geschäftsführerin von b-ACTmatter, und Thomas Wendland von der Sächsischen Agentur für Strukturentwicklung GmbH SAS, zum Thema Kreislaufwirtschaft an der Lommatzscher Oberschule für Pflege.

Ziel war es den Schülern der 8. und 9. Klassenstufe das Thema anhand der Wanderausstellung „Kreislaufwirtschaft aus der Perspektive sächsischer Forschungseinrichtungen“ die Projekte enzymatisches Kunststoffrecycling des Gründungsteams ESTER Biotech und die Kunststoffherstellung mit schleimigen Bakterien und Algen-WGs der Nachwuchsgruppe BIOMAT von b-ACTmatter näher zu bringen. Gemeinsam mit den Schülern wurden Ideen entwickelt, wie jeder zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beitragen kann. Besonderer Hingucker waren die mitgebrachten Trinkbecher und Gartengeräte aus biobasiertem Kunststoff (PBS @ Exipnos).
Die Kreislaufwirtschaft hat besonders große Potenziale für eine erfolgreiche Strukturentwicklung im Freistaat Sachsen. Ziel war es deshalb auch, die junge Generation für die Bedeutung der Kreislaufwirtschaft zu sensibilisieren und erste Einblicke in die Forschung und in die zukünftige Berufswelt zu geben.

Herzlichen Dank an die Schulleiterin Frau Gerlach und an alle beteiligten Klassenlehrer!

Dr. Susanne Ebitsch und Thomas Wendland in der Oberschule Lommatzsch. Foto: Thomas Wendland

b-ACT matter Retreat in Nimbschen

Weg vom Schreibtisch und raus aus dem Labor: Abseits vom Forschungsalltag konnte das Team von b-ACT matter beim Retreat einen Tag im Hotel Kloster Nimbschen in der Nähe von Grimma den aktuellen Stand der Forschungs- und Transferprojekte in b-ACT Matter Revue passieren lassen.
Dr. Henri Franquelim und Dr. Rohan Karande stellten die innovative Forschung ihrer Nachwuchsgruppen zur Entwicklung von biomimetischen Systemen und Biomaterialien vor. So bieten die Projekte LivMat und REPLACER Chancen, um mit neuen, bakteriellen Technologien die chemische Industrie zu tranformieren.

Im Transferbereich stellte Prof. Tilo Pompe das Start-up-Projekt seiner Forschungsgruppe vor, in welchem Point-of-Use-Sensor-Assays entwickelt und als mobile Nachweisverfahren von chemischer Verbindungen in Umweltproben zum Einsatz kommen können. Dr. Christian Sonnendecker vom Start-Up EST3R Biotech zeigte die neusten Optimierungen im Design der plastikabbauenden Enzyme auf dem Weg zu Hochdurchsatzverfahren für die industrielle Nutzung.

Vorträge des Forschungs- und Transferprojekte beim Retreat von b-ACT Matter

Foto: b-ACT matter

Start des Projektes LivMat

Am 1. Juli startete unser neues M-ERA.NET Projekt „Produktive katalytische lebende Materialien: Kombination von fibrillären 3D-Membranen auf Biobasis mit synthetischen mikrobiellen Konsortien zur Herstellung von Chemikalien“.

Gemeinsam mit unseren Partnern vom Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), Solaga GmbH, Istanbul Technical University, Kaunas University of Technology und University of Latvia werden wir in den kommenden drei Jahren biobasierte poröse Materialien mit mikrobiellen Konsortien versuchen zu syndizieren. Ziel ist es, natürliche Ressourcen und Abfallprodukte für die kontinuierliche Synthese von Chemikalien effektiv zu verwerten und so die Grundlage für katalytische lebende Materialien zu demonstrieren.

Im Rahmen des Projekts werden wir den Ansatz durch die Produktion von Monomeren für die Synthese von Textilpolymeren, einschließlich ε-Caprolacton und Adipinsäure, veranschaulichen.

Neue Publikation zur Modulierung parakriner Zellsignale in einem biomimetischen Wundheilungsmodell

In Zusammenarbeit mit Kollegen des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden und des Max-Bergmann-Zentrums für Biomaterialien Dresden haben wir eine Arbeit im Journal Gels veröffentlicht, die sich mit einem biomimetischen Wundheilungsmodell beschäftigt, bei dem primäre menschliche Fibroblasten und Makrophagen in 3D-Kollagennetzwerken kultiviert werden, die mit sulfatierten Glykosaminoglykanen funktionalisiert sind. Wir zeigen, dass die Funktionalisierung des Netzwerks und der Grad der Sulfatierung der GAGs die parakrine Zell-Zell-Signalübertragung im In-vitro-Modell beeinflusst.

b-ACT matter auf der Sächsischen Innovationskonferenz 2024

Das Team von b-ACTmatter hatte viel Spaß und großartige Gespräche auf der Sächsischen Innovationskonferenz 2024 am 19. Juni 2024.

Im Workshop „Von der Forschung zum Produkt – wie gelingt das?“ bekamen wir Anregungen, wie wir mit Design Thinking unsere Forschungsergebnisse anwendungsorientiert und nutzer:innenzentriert weiterentwickeln können und wurden kreativ (siehe Bild Rohan Karande ). Danke an Jannis Bulla , Milina Rochelle Alber und Lydia Woiterski.

Ronny Frank berichtet auf der Konferenz über die Ergebnisse der Validierungsförderung des Teams ESTER Biotech .

Herzlichen Glückwunsch an die Gewinner:innen des sächsischen Gründerpreis:

  • 1. Platz: enaDyne
  • 2. Platz: next3D
  • 3. Platz: Primogene
Foto: b-ACT matter

Wissenschaftskommunikation at its best

Am 28. Mai 2024 fand in Dresden die Berufswahl-Messe vocatium statt. Die Fachmesse ist eine Plattform für Ausbildung und Studium, die jährlich Berufsorientierung für Schüler:innen und Eltern anbietet.
Neben der Möglichkeit mit Ausbildern vor Ort ins Gespräch zu kommen, können Schülerinnen und Studierende auch über Vorträge der Aussteller Einblicke in die verschiedenen Berufsbereiche gewinnen.

Mit dem Beitrag „Wie eine schleimige Bakterien-WG unsere Energiewende mitgestaltet“ erklärte Selina Hanisch im Science Slam ihre Forschung und gewann den 2. Platz!

Herzlichen Glückwunsch!

Sience Slam Vocatium

b-ACT matter im ARD-Mittagsmagazin

Am 14. Mai 2024 wurde für eine Reportage des Fernsehsenders ARD in den Laboren von b-ACTmatter und der Fakultät für Chemie gedreht.
Der Beitrag wurde diesen Montag im ARD Mittagsmagazin ausgestrahlt. Dr. Christian Sonnendecker und Dr. Ronny Frank vom Start-up-Team ESTER Biotech erklären in der Sendung, wie sie das Upscaling des PET-Recyclings mit Enzymen vom Labormaßstab in die industrielle Anwendung planen. Das Ergebnis sind PET-Monomere, die ohne fossile Brennstoffe für die Produktion wiederverwendet werden können.

Beim Dreh im Labor. Foto: b-ACT matter

In Deutschland entstehen jedes Jahr Millionen Tonnen Kunststoffabfälle. Lediglich 35 Prozent der gesammelten Kunststoffabfälle werden werkstofflich recycelt und weniger als ein Prozent auf Rohstoffe oder Chemikalien zurückgeführt. Der überwiegende Teil des Kunststoffmülls wird energetisch verwertet, sprich verbrannt. Bei den Verbrennungsprozessen wird das klimaschädliche Kohlendioxid als Abgas die Atmosphäre abgegeben.

Vor zwei Jahren hatte Dr. Christian Sonnendecker vom Institut für Analytische Chemie und vom Transferzentrum b-ACTmatter auf dem Leipziger Südfriedhof ein Enzym entdeckt, mit welchem Polyethylenterephthalat, kurz PET, in Rekordzeit in seine chemischen Grundbestandteile zerlegt und für die Herstellung neuer PET Produkte aufbereitet werden kann. Das Verfahren ermöglicht ein 100%iges und unendlich wiederholbares Recycling, dass die bisherigen Verfahren, die nur einige wenige Wiederverwendungszyklen des PET zulassen, ablösen und eine effiziente Kreislaufverwertung ermöglichen könnte. Seitdem konnte das Enzyms mit Unterstützung von Wissenschaftlern aus der Professur für Strukturanalytik und der Professur für Biochemische Zelltechnologie am BBZ beständig weiterentwickelt und optimiert werden.

Dr. Sonnendecker präsentiert in dem Beitrag in den Laboren des BBZ und von b-ACTmatter eine prototypische Recyclingtechnologie, die es ermöglicht, PET-Produkte doppelt so schnell in ihre Einzelbestandteile zu zerlegen wie noch vor zwei Jahren. 

Gemeinsam mit Dr. Ronny Frank von der Professur für Biochemische Zelltechnologie am BBZ arbeitet der Biochemiker nun an einem 50-mal größerem Reaktor, der bis zu 20 Kilogramm PET in zwölf Stunden zersetzen kann. Um das Verfahren industriell nutzbar zu verwerten, möchten die beiden Wissenschaftler die Technologie mit dem Ausgründungsprojekt ESTER Biotech in ein Start-up überführen.
 

Zum Beitrag in der ARD-Mediathek

b-ACT matter auf dem D-A-CH Algen Summit 2024 in Bern

Valentina Schmitz, Doktorandin in der Nachwuchsgruppe BIOMAT des Forschungs- und Transferzentrums b-ACTmatter, präsentierte am 7./8. Mai das M-ERA-NET Projekt REPLACER auf dem D-A-CH Algen Summit 2024 in Bern.

Auf der Veranstaltung wurden aktuelle Entwicklungen in Algenindustrie und -forschung diskutiert. 2021 fand der erste „D-A-CH Algen Summit“ in Wien statt. Die Veranstaltung zeigt aktuelle Entwicklungen in Algenindustrie und -forschung und hat zum Ziel, die Vernetzung und den Erfahrungsaustausch zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung in den DACH-Ländern zu fördern.

Valentina Schmitz präsentierte das die Forschung der Gruppe Biomat, in welcher hybrid lebende Materialien unter Verwendung phototropher Biofilme unterschiedlicher Spezies zur Herstellung von nachhaltigen Produkten entwickelt werden.

Valentina Schmitz auf dem Algen Summit 2024 in Bern

Valentina Schmitz auf dem Algen Summit 2024 in Bern

Präsentation des STARK-Projekts in Böhlen

Am 19. April 2024 präsentierte sich b-ACT Matter im Böhlener Kulturhaus gemeinsam mit anderen geförderten Projekten des Bundesprogramms STARK des BMWK.

Das Programm fördert verschiedene Projekte, mit dem Ziel innovative Transformationsprozesse in den ehemaligen Braunkohleregionen zu stärken. Die Kohleregionen sollen mit Hilfe der Strukturhilfen des Programms eine Chance erhalten, nach dem Kohleausstieg besser dazustehen als zuvor. Projekte des Wissens- und Technologietransfers wie die des Forschungs- und Transferzentrums für bioaktive Materie b-ACT matter bilden einen Teil der zukunftsorientierten Initiativen zum Strukturwandel in der Region.

Nach der Eröffnung der Veranstaltung durch den Sächsischen Staatsminister für Regionalentwicklung Thomas Schmidt präsentierte b-ACT matter im ersten Vortragsblock das Projekt aufbauACT zum Aufbau eines interfakultären Zentrums für Bioaktive Materie an der UniversitätLeipzig. Am dem Transferzentrum Projekt werden innovative, adaptive, regenerierbare biohybride Materialien mit „intelligenten“ optischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften entwickelt. Gegenwärtig werden Technologien für „lebende hybride Materialien“ sowie neue Biofilm-Bioreaktoren für die mikrobielle Produktion von Wasserstoff, Bio-Nylon und Futterproteinen mittels Klimagasen erforscht und für den Transfer mit Industriepartnern vorbereitet.
Die Mission von b-ACTmatter besteht in der Förderung des Technologietransfers aus der Forschung in die Wirtschaft mit dem Ziel, einen Beitrag zur regionalen Entwicklung und zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen des Strukturwandels in der Region und des globalen Klimawandels zu leisten.

Die Veranstaltung bot im Anschluss die Gelegenheit, andere Projekte des STARK-Programms kennenzulernen, sich auszutauschen und auch Synergien für weitere gemeinsame Initiativen anzustoßen.

Prof. Tilo Pompe präsentiert das Projekt aufbauACT des STARK-Programmes in Böhlen. Foto: André Wirsig
Prof. Tilo Pompe präsentiert das Projekt aufbauACT des STARK-Programmes in Böhlen. Foto: André Wirsig