In Leipzig ist heute, am 16. Oktober 2026, das gemeinsame Projekt „Engineering Microbial Consortia“ des Bundesumweltministeriums und der Agentur für Sprunginnovationen (Sprind) gestartet. Gesucht werden Verfahren, die Künstliche Intelligenz mit Bakterien verbinden, um Kunststoffe, Chemikalien und Industrieabfälle zu recyceln. Für die TU Freiberg und die sächsische Forschungslandschaft ist das ziemlich nah dran – nicht nur geografisch.

Die Idee klingt zunächst fast wie ein ziemlich komplizierter WG-Plan: Verschiedene Bakterienstämme teilen sich die Arbeit. Einige könnten Bestandteile aus Altreifen abbauen, andere Stoffe aus Textilien oder Baustoffen herauslösen und konzentrieren. Bislang ist das Zusammenspiel mehrerer Mikroorganismen allerdings schwer zu steuern. KI und maschinelles Lernen sollen die mikrobiellen Gemeinschaften berechenbarer und kontrollierbarer machen.

Wenn Bakterien durch Abfallströme gelotst werden

Sprind-Direktor Rafael Laguna de la Vera sieht in KI-gesteuerten mikrobiellen Konsortien eine mögliche Grundlage für chemische Prozesse, die statt fossiler Rohstoffe Abfallströme nutzen. Bundesumweltminister Carsten Schneider erklärte, Deutschland und Europa müssten solche Technologien entwickeln und zur Marktreife bringen, um Wettbewerbsfähigkeit und technologische Souveränität zu sichern.

In Sachsen gibt es dafür bereits verwandte Ansätze – bislang allerdings ohne vergleichbaren KI-Einsatz. Am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) werden unter anderem Bioleaching und biologische Reduktion untersucht. Mikroorganismen sollen Metalle aus industriellen Rückständen lösen oder radioaktive Elemente wie Uran binden und zurückgewinnen.

Das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) arbeitet gemeinsam mit der TU Bergakademie Freiberg an der Verbindung von Mineralogie, Biotechnologie und datenbasierten Prozessmodellen. Komplexe Stoffströme aus Elektronikschrott oder Batterien könnten so mit maßgeschneiderten mikrobiellen Gemeinschaften verarbeitet werden, statt sie ausschließlich mechanisch zu zerkleinern. Für die Arbeit daran braucht es vermutlich weniger glänzende Laborszenen als Geduld, Daten – und gelegentlich ordentliches Durchhaltevermögen.

Hier könnte Ihr Advertorial stehen
Ein Advertorial bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Botschaft direkt im redaktionellen Umfeld zu platzieren

Elektroschrott als Nährboden für neue Verfahren

Wie das konkret aussehen kann, hat das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB untersucht. Die Machbarkeitsstudie „RüBioM“ aus Stuttgart befasst sich damit, wie Mikroorganismen und Mikroalgen wertvolle Metalle aus Elektroschrott zurückgewinnen können. Die Ergebnisse wurden am 28. April 2026 veröffentlicht.

Alte Smartphones, Laptops und andere Elektronikgeräte fallen weltweit in Mengen an, die kaum noch vorstellbar sind. Leiterplatten enthalten unter anderem Palladium und Neodym. Beide Metalle werden für moderne Technologien, Elektromotoren und Windkraftanlagen benötigt, doch bisher wird nur ein kleiner Teil zurückgewonnen.

Beim sogenannten Bioleaching werden Mikroorganismen, darunter Pseudomonas aeruginosa, auf zerkleinerten Elektroschrott angesetzt. Sie bilden Säuren und weitere Verbindungen, die Metalle aus dem Material lösen. Danach kommt die zweite biologische Stufe: Mikroalgen nehmen die gelösten Metallionen durch Biosorption auf und wirken dabei als biologische Bindemittel.

In Laborversuchen konzentrierte sich das IGB zunächst auf Palladium. Die Freisetzungsrate lag beim Bioleaching laut Studie um mehr als 13 Prozent über jener vergleichbarer chemischer Verfahren. Durch die Biosorption konnten mehr als 30 Prozent des gelösten Palladiums entfernt werden. Auch Neodym wurde mit verschiedenen Mikroorganismen untersucht. Die ersten Ergebnisse waren positiv, blieben aber noch hinter chemischen Verfahren zurück.

Der Härtetest im Festbettreaktor

Die Forschenden testeten die Verfahren außerdem in einem größeren Festbettreaktor. Dort machte die Biologie, was sie gern macht: nicht alles exakt so, wie man es auf dem Papier geplant hat. Biofilmbildung und eine ungleichmäßige Durchströmung erschwerten den Betrieb. Trotzdem konnte Palladium erfolgreich mobilisiert werden – ein Schritt in Richtung industrieller Skalierbarkeit.

Das Verfahren kommt ohne giftige Chemikalien aus, arbeitet bei niedrigen Temperaturen und ermöglicht eine selektive Rückgewinnung von Metallen. Nach Ansicht des IGB kann Biomining die Kreislaufwirtschaft unterstützen und Europas Abhängigkeit von Metallimporten verringern. Langfristig stellt sich das Forschungsteam eine dezentrale Infrastruktur vor: Mikroben und Algen gewinnen Rohstoffe lokal aus Altgeräten zurück, die anschließend wieder in die Produktion neuer Geräte fließen.

Bis dahin müssen die Kultivierungsbedingungen weiter optimiert und die Wirtschaftlichkeit der Prozesse bewertet werden. Das Fraunhofer IGB sucht dafür Partner aus Abfallwirtschaft und Industrie für Folgeprojekte.

Demonstriert wird der Prozess auf der IFAT 2026 in München anhand eines Festbettreaktors. Die Messe findet vom 4. bis 7. Mai 2026 statt, der Fraunhofer-Stand liegt in Halle B2, Stand 115. Die zugehörige Pressemitteilung wurde am 28. April 2026 veröffentlicht und zuletzt an diesem Datum geändert.

Drei Stufen bis zur Industrie

Die Sprind-Challenge umfasst drei Stufen. Eine internationale Fachjury wählt Anfang Dezember 2026 in Leipzig bis zu zehn Teams aus und entscheidet nach jeder Stufe über deren Weiterkommen. Jedes Team kann insgesamt bis zu 4,3 Millionen Euro erhalten; das Bundesumweltministerium stellt bis 2029 rund 30 Millionen Euro für das Programm bereit.

Am Ende sollen die besten Teams nachweisen, dass ihre Verfahren im industriellen Maßstab funktionieren und den Weg in den Markt schaffen. Die Challenge zielt auf integrierte Biosysteme, die durch KI gesteuert werden und fossile Rohstoffe in der chemischen Industrie möglichst vollständig ersetzen können. Zwischen Bakterien, Algen, Datenmodellen und Industrieanlagen liegt allerdings noch ein gutes Stück Arbeit. In Freiberg dürfte man das wissen – und trotzdem neugierig bleiben.