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Gentechnologie
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Weiße Gentechnologie |
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| Bärbel Hüsing |
| Weiße Gentechnologie? Darunter versteht man den Einsatz biotechnologischer Verfahren bei der industriellen Produktion. Mikroorganismen, Zellkulturen oder Enzyme werden benutzt, um verschiedene Produkte herzustellen wie Vitamine, Lebensmittel oder Biogas. |
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| Pestizideinsatz: Auch hier werden chemisch synthetisierte Wirkstoffe zunehmend durch biotechnisch hergestellte Wirkstoffe ergänzt und ersetzt. Foto: AP |
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| | Definition
In der industriellen Biotechnologie, häufig auch als "Weiße Biotechnologie" bezeichnet, werden biotechnologische Verfahren in industriellen Produktionsprozessen eingesetzt. Dabei nutzt man technisch die Fähigkeit von bestimmten Mikroorganismen, Zellkulturen oder Enzymen, um Substanzen herzustellen, umzubauen oder abzubauen. Auf diese Weise können viele verschiedene Produkte hergestellt werden, wie z.B. viele Lebensmittel und Getränke, Vitamine und Aromastoffe, Medikamenten- und Pestizidwirkstoffe, Enzyme, Chemikalien, Werkstoffe sowie Bioenergieträger (etwa Bio-Ethanol oder Biogas).
Biotechnische Produktionsprozesse spielen heute in vielen Branchen eine wichtige Rolle, weil sie das Spektrum der industriell nutzbaren Produktionsverfahren ergänzen und erweitern. Hierzu gehören die chemische und pharmazeutische Industrie, die Lebensmittel- und Getränkeherstellung, die Textilindustrie, die Zellstoff- und Papierherstellung, die Lederherstellung sowie die Energieversorgung. Zudem beliefert der Anlagen- und Maschinenbau als Ausrüster diese Branchen mit Produktionsanlagen, in denen die biotechnischen Verfahren ablaufen können.
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Zur Person |
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Dr. Bärbel Hüsing
Diplom-Biologin, seit 1991 am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung in der wissenschaftlichen Politikberatung tätig, Leiterin des Geschäftsfelds Biotechnologie und Lebenswissenschaften.
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Gründe für den Einsatz biotechnischer Verfahren in der industriellen Produktion
Der Einsatz biotechnischer Verfahren in der industriellen Produktion wird mit der Erwartung verbunden, bestehende Prozesse und Produkte zu verbessern und neue zu entwickeln. Hierdurch sollen die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Industrie gestärkt, bestehende Märkte und Arbeitsplätze gesichert und neue Kapazitäten erschlossen werden. Biotechnisch können Produkte hergestellt werden,
- bei denen die bisherige Produktionsweise durch biotechnische Verfahrensschritte ersetzt wird, um so wirtschaftlicher oder umweltfreundlicher produzieren zu können (z.B. stone-washed Jeans, deren verwaschenes Aussehen mittlerweile mit Hilfe von Enzymen statt wie früher durch Waschen mit Bimssteinen erzielt wird),
- die konventionell hergestellte Produkte ersetzen bzw. ergänzen und sich ggf. noch durch besondere Eigenschaften und Qualitätsvorteile auszeichnen (z.B. biologisch abbaubare, waschaktive Substanzen (sog. Bio-Tenside), Bio-Ethanol als alternativer Treibstoff).
- die einzigartig sind und nicht bzw. nicht wirtschaftlich auf einem anderen als dem biotechnischen Wege herstellbar wären (z.B. Joghurt, Käse, kompliziert gebaute Molekülstrukturen, menschliche Proteine als Medikamente). Insbesondere in Medikamenten und Schädlingsbekämpfungsmitteln werden chemisch synthetisierte Wirkstoffe zunehmend durch biotechnisch hergestellte Wirkstoffe ergänzt und ersetzt.
- die Biomasse anstelle von fossilen Rohstoffen als Ausgangsmaterial nutzen (z.B. "Bioplastik", Biokraftstoffe).
Bedeutung der Gentechnik, Gesundheits-, Arbeits- und Verbraucherschutz
Die industrielle Gentechnik stellt nur eine Teilmenge der industriellen Biotechnologie dar. Sie ist ein inzwischen unverzichtbares Werkzeug, um den Stoffwechsel von Mikroorganismen für die jeweiligen Produktionsprozesse zu optimieren (sog. "Metabolic engineering"), neue Enzyme schnell zur Produktionsreife zu entwickeln, und sie in großen Mengen effizient herzustellen.
Die meisten Produkte, die mit Hilfe biotechnischer Verfahren oder mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestellt werden, sind Zwischenprodukte, die noch in weiteren industriellen Verfahren (teilweise auch in anderen Branchen) zu Endprodukten verarbeitet werden, mit denen der Verbraucher letztlich in Kontakt kommt. Diese Zwischen- und Endprodukte enthalten in der Regel keine lebensfähigen Produktionsorganismen mehr, möglicherweise aber noch in geringen Mengen Enzyme, die als Prozesshilfsstoffe eingesetzt wurden, oder gentechnisch veränderte DNA.
Eine Besonderheit stellt der Lebensmittelmarkt innerhalb der industriellen Biotechnologie dar. Für gentechnisch veränderte Agrarrohstoffe und für daraus hergestellte Lebensmittel sind Schwellenwerte festgelegt, bei deren Überschreitung eine spezielle Kennzeichnung vorgeschrieben ist. Wegen der ablehnenden Haltung von Handel und Verbrauchern gegenüber gentechnisch veränderten Lebensmittelrohstoffen, gentechnisch veränderten Starterkulturen und Enzymen und Zusatzstoffen, die mit Hilfe gentechnisch veränderter Organismen produziert wurden, werden viele Produkte in verschiedenen Versionen ("mit Gentechnik", gentechnikfrei) hergestellt. In Deutschland werden, um den Kundenbedürfnissen Rechnung zu tragen, vor allem Produktversionen ohne Gentechnik angeboten (www.transgen.de).
Der Einsatz von Mikroorganismen und Enzymen in industriellen Produktionsprozessen kann grundsätzlich Gefahren für die menschliche Gesundheit mit sich bringen – unabhängig davon, ob die Produktionsorganismen gentechnisch verändert sind oder nicht. Betroffen sind in erster Linie Beschäftigte in biotechnischen Produktionsanlagen. Seit Mitte der 1970er Jahre wurden Sicherheitsmaßnahmen entwickelt, gesetzlich verbindlich vorgeschrieben und in die industrielle Praxis eingeführt, die darauf abzielen, Gefährdungen vorzubeugen und Beschäftigte vor Infektionen, Allergien oder toxischen Wirkungen zu schützen. Die wichtigsten Maßnahmen bestehen darin, ungefährliche Produktionsorganismen zu verwenden und in geschlossenen Anlagen zu produzieren, aus denen sie nicht in die Umwelt freigesetzt werden. (Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA))
Wirtschaftliche Bedeutung
In Deutschland sind zurzeit etwa 600 Unternehmen mit rund 30.000 Beschäftigten auf dem Gebiet der Biotechnologie aktiv; dies sind weniger als 0,1 % der Erwerbstätigen in Deutschland. Die Unternehmen sind überwiegend kleine Betriebe: 86 % beschäftigen nicht mehr als 50 Mitarbeiter (biotechnologie.de - Website des BMBF), meist hoch qualifiziertes Personal mit Studium, Fachhochschulabschluss oder Facharbeiterausbildung. In diesen Zahlen sind keine Biotechnologie-Forschungseinrichtungen sowie Unternehmen enthalten, die biotechnische Verfahren nur anwenden, ohne sie selbst zu entwickeln. Zählt man sie hinzu, dürften Schätzungen zufolge bis zu 260.000 Arbeitsplätze (bis zu 0,7 % der Erwerbstätigen) von der Biotechnologie beeinflusst sein (Nusser et al. 2007).
Die meisten Biotechnologieunternehmen sind im Anwendungsbereich "Gesundheit von Mensch und Tier" (Rote Biotechnologie) aktiv, gefolgt von Unternehmen, die Leistungen in mehreren Anwendungsbereichen der Biotechnologie anbieten. Im Bereich der Weißen und Grünen Biotechnologie ist die Kommerzialisierung noch nicht so weit fortgeschritten, so dass hier nur etwa 15 % der Biotechnologieunternehmen tätig sind.
Im Jahr 2004 beruhten in der Chemieindustrie 4-6 % des Umsatzes auf biotechnischen Produkten und Verfahren, in der Pharmabranche 3-5 % und in der Lebensmittelindustrie 9-23 % (Nusser et al. 2007).
08. Januar 2009 |
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