Annual Report Jahresbericht
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JAHRESBERICHT (Juni 2014 – Mai 2015) ANNUAL REPORT (June 2014 – May 2015) Der WissenschaftsCampus Halle – Pflanzenbasierte Bioökonomie ist eine Gemeinschaftsinitiative von Leibniz-Gemeinschaft und Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Der WissenschaftsCampus Halle – Pflanzenbasierte Bioökonomie wird gefördert durch die Leibniz-Gemeinschaft und das Land Sachsen-Anhalt. ScienceCampus Halle – Plant-based Bioeconomy is a joint initiative of the Leibniz Association and Martin-Luther-University Halle-Wittenberg. ScienceCampus Halle – Plant-based Bioeconomy is funded by the Leibniz Association and the Federal State of Saxony-Anhalt. Jahresbericht (Juni 2014 – Mai 2015) VOM MOLEKÜL ZUR GESELLSCHAFT WEGE ZU EINER PFLANZENBASIERTEN BIOÖKONOMIE Annual Report (June 2014 – May 2015) FROM MOLECULE TO SOCIETY WAYS TO A PLANT-BASED BIOECONOMY JAHRESBERICHT/ ANNUAL REPORT 2014/15 WissenschaftsCampus Halle Pflanzenbasierte Bioökonomie ScienceCampus Halle Plant-based Bioeconomy Vorwort/ Preface Bioökonomie ist der Weg, den wir gehen müssen Prof. Dr. Ludger Wessjohann, Prof. Dr. Klaus Pillen Sprecher des WissenschaftsCampus Halle Speakers of the ScienceCampus Halle Wie kann eine wachsende Weltbevölkerung mit ausreichend natürlichen Ressourcen unabhängig von fossilen Brennstoffen versorgt werden? Die Antwort auf diese Frage wird von entscheidender Bedeutung für unsere zukünftige Entwicklung sein. Seit Jahrzehnten ist Öl der Rohstoff, auf den unsere Industrie weit- gehend aufgebaut ist – egal ob es um die Produktion von Lebensmitteln, Chemikalien oder die Herstellung von Kraftstoffen geht. Aufgrund der begrenzten landwirtschaftlichen Nutzfläche können Industrieländer wie Deutschland nicht dabei behilflich sein, genügend Nahrung zu produzieren, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Wir können jedoch unsere Bemühungen im Bereich der Grundlagenforschung und angewandten Forschung intensivieren, um Lösungen und Handlungsempfehlungen zu geben. Zum Beispiel bei den Fragen wie Pflanzen sich an trockenes Klima anpassen, welche Anbausysteme sinnvoll sind und welche Nährstoffe zu welchem Zeitpunkt eingesetzte werden sollten, um ein optimales Wachstum zu erzeugen oder auch wie pflanzliche Reststoffe besser genutzt werden können. Im Gegensatz dazu sind die Industrieländer an der Herstellung von hochwertigen Produkten in den Bereichen der Lebensmittelindustrie (z.B. Functional Food), Pharmazie und Kosmetik interessiert, um hier unabhängig von fossilen Energieträgern zu sein. Zusätzlich müssen alle Fragen und Lösungen in ein sozioökonomisches Umfeld eingebettet werden, um die möglichen Folgen der Öffnung zu einer bioökonomischen, nachhaltigen Wirtschaft im Vorfeld abzu- schätzen. Seit 2011 konzentriert sich der WissenschaftsCampus Halle (WCH) auf die pflanzenbasierte Bioökonomie in den Bereichen Agrarwirtschaft, Biologie, Biotechnologie, Biochemie und Chemie sowie ihre sozioökono- mischen Auswirkungen und versucht Lösungen für die oben beschriebenen Probleme zu finden. Im vergangen Jahr endete die erste Förderperiode. Wir wurden daher in der ersten Jahreshälfte 2014 von unserem wissenschaftlichen Beirat evaluiert. Gleichzeitig beantragten wir die Verlängerung der Förderung des WissenschaftsCampus. Der Antrag auf Verlängerung wurde positiv begutachtet und der Senatsaus- schuss Strategische Vorhaben (SAS) der Leibniz-Gemeinschaft hat einer weiteren Förderung, gemeinsam mit dem Land Sachsen-Anhalt, für weitere vier Jahre (2015 – 2018) zugestimmt. Durch diese Unterstützung sind wir bestens gerüstet, um die Zusammenarbeit zwischen den Mitgliedern des WCH in den Feldern Forschung, Lehre und Öffentlichkeit weiter auszubauen. Hierzu will der WCH die Integration weiterer Forschungseinrichtungen vorantreiben und besonders die Beteiligung von Partnern aus der Wirtschaft verstärken. In der zweiten Förderphase werden neue Verbundforschungsprojekte unterstützt, die derzeit begutachten werden. Bis zu zehn neue Projekte sollen im Juli 2015 ihre Arbeit aufnehmen. Die Projekte werden sich in 6 JAHRESBERICHT/ ANNUAL REPORT 2014/15 einen oder mehreren Schwerpunkten des WCH wiederfinden. Die Schwerpunkte die wir für die zweite Förderperiode definiert haben, sind: Pflanzenproduktion, Verarbeitung/Konversion und Sozioökonomie. Weitere Informationen über unsere Forschungsstrategie finden Sie ab Seite 50. Darüber hinaus wird derzeit ein separates Konzept für eine strukturierte Nachwuchsförderung entwickelt. Der vorliegende Jahresbericht gibt Ihnen zum einen Rückblick auf das vergangene Jahr und zum anderen einen Ausblick auf die zweite Förderperiode. Wir wünschen Ihnen viel Freude beim Lesen. Preface – Bioeconomy is the path to take How can a growing world population be supplied with sufficient natural resources without relying on fossil fuels? The answer to this question will be decisive for the future development of the world. For decades, oil was the raw material on which almost all of our industry was based – no matter whether it concerned the production of food, chemicals or fuels. Presumably, the fossil fuel era will end sooner or later regardless of whether the peak of oil has been reached, or is imminent. The question of how to replace fossil fuels in the production cycle of modern economies gains additional relevance in light of ongoing climate change. Due to limited usable agricultural area and manpower, industrialized countries like Germany cannot produce sufficient amounts of food to feed the world’s population. However, they can intensify basic and applied research to find solutions to issues such as: how do plants react and how can they be adapted to dry climates, what are the best farming systems and methods for nutrient management, and how can residual plant materials be harnessed. In contrast, industrial countries are more interested in producing higher value products like functional foods, pharmaceuticals and cosmetic products that do not rely on fossil fuels. Addi- tionally, all of these questions/issues have to be imbedded into a socio-economic environment in order to forecast the effects of shifting to a bioeconomic operation of our economy. As early as 2011, the ScienceCampus Halle (WCH) began concentrating on plant-based bioeconomy in the field of plant-based agriculture, biology, biotechnology, biochemistry and chemistry as well as their socio-economic impact. Last year, the first funding period ended and we were evaluated by our scientific advisory board. In parallel, we applied for a second funding period. The funding of the ScienceCampus during the period of 2015-2018 was granted by the Leibniz Association and the federal state of Saxony-An- halt. Based on this support, we are now well-positioned to expand the cooperation between the members of the WCH in the fields of research, teaching and public relations. As a first step, the WCH plans to promote the integration of other research institutions and to increase the involvement of industry partners, in particular, bioeconomic companies. During the second funding period, the WCH also plans to support new collaborative projects in the three research areas of plant production, processing/conversion and socio- economy. For more details about our research strategy see page 50. Additionally, a separate concept for a structured fostering of young researchers in the field of bioeconomy will be developed. The following annual report provides a review of the last funding period and future prospects for the new funding period. We hope you enjoy reading it. Prof. Dr. Ludger Wessjohann, IPB Prof. Dr. Klaus Pillen, MLU VORWORT/ PREFACE 7 Vorwort/ Preface 4 Allgemeine Vorstellung/ General Introduction 10 Rückblick/ Review 36 Forschung/ Research 50 Lehre/ Teaching 76 Ausblick/ Prospects 82 JAHRESBERICHT/ ANNUAL REPORT 2014/15 Jahresbericht (Juni 2014 – Mai 2015) Annual Report (June 2014 – May 2015) Inhalt/Table of contents Vorwort/ Preface 4 Allgemeine Vorstellung/ General Introduction 10 Thematischer Schwerpunkt und wissenschaftliche Herausforderung/ Thematic Focus and Scientific Challenges 10 Unsere Vision/ Our Vision 11 Mitglieder/ Members 13 Organisationsstruktur / Organizational structure 31 Ziele der zweiten Förderperiode/ Major goals of the second funding period 33 Rückblick/ Review 36 Vernetzung mit dem Bioeconomy Cluster/ Networking with the Excellence Cluster BioEcomomy 36 Internationale Bioökonomie Konferenz International Bioeconomy Conference 37 Ringvorlesung Sommersemester 2014/ Lecture Series Bioeconomy in Summer Term 2014 38 Lange Nacht der Wissenschaften/ Long Night of the Sciences 2014 40 transHAL 2014 41 Population Boom Informationsveranstaltung/ Population Boom Information Event 42 Jahrestagung des Netzwerks Wissenschaftsmanagement/ Annual Meeting of the Science Management Network 43 WissensWerte 2014 44 Besuch von AgriGenomics-Studierenden der Universität Kiel/ Visit by AgriGenomics Students from the University of Kiel 45 Forschung/ Research 50 Forschungsstrategie/Research Strategy 52 Eigene Verbundforschungsprojekte/ Joint Research Projects at the ScienceCampus Halle 55 Nachwuchsgruppe/ Junior Research Group 70 Lehre/ Teaching 76 Stipendien/ Grants 78 Ausblick/ Prospects 82 JAHRESBERICHT/ ANNUAL REPORT 2014/15 Allgemeine Vorstellung General Introduction Allgemeine Vorstellung General Introduction Thematischer Schwerpunkt und wissenschaftliche Herausforderung/ Thematic Focus and Scientific Challenges Angesichts der globalen Herausforderungen wie Klimawandel, Wachstum der Weltbevölkerung und stei- gende Nachfrage nach hochwertigen Nahrungsmitteln und pflanzlichen Rohstoffen, müssen wir