Der TransBIB Kompetenzpool stellt sich vor - Interview mit Prof. Dr. Daniel Pleissner

Dr. Manfred Kircher: Lieber Herr Pleissner, ich freue mich auf das Gespräch mit Ihnen. 
Sie arbeiten am Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung in Bad Belzig. Meine erste Frage an Sie wäre: Können Sie sich bitte kurz selbst vorstellen und vor allem erzählen, was Ihre Motivation ist, sich mit dem Thema Nachhaltigkeit und Bioökonomie zu beschäftigen? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, sehr gerne. Mein Name ist Daniel Pleissner, und ich bin inzwischen seit über 16 Jahren in der Bioökonomie aktiv. Angefangen hat alles mit meiner Promotion im Jahr 2012, damals im Bereich der Algenkultivierung.

Von Anfang an ging es mir darum, Biomasse zu produzieren. Im Laufe der Zeit bin ich dann immer stärker auch mit der Abfallwirtschaft in Berührung gekommen – besonders während meiner Postdoc-Zeit in Hongkong. Dort habe ich gesehen, wie viele Lebensmittelabfälle tatsächlich anfallen, und das hat mich ehrlich gesagt schockiert. Ich erzähle das auch immer gerne meinen Studierenden an der Leuphana: Es ist erschreckend, wie viel organischer Abfall produziert wird. Gerade die Verbindung zwischen Bioökonomie und Abfallwirtschaft finde ich unglaublich spannend. 

Jetzt könnte man sich natürlich fragen: Warum gerade in Hongkong? Aber auch dort wurde ich mit dem Thema konfrontiert. Wir haben das Abfallproblem natürlich auch in Europa – nur ist es hier viel weniger sichtbar. Unser Abfallmanagement ist sehr effizient. Vieles verschwindet einfach aus dem Blick – aus den Augen, aus dem Sinn. 

In Hongkong dagegen wird der gesamte Abfall jeden Tag auf der Straße eingesammelt und landet direkt auf der Deponie. Das war ein riesiges Problem, und es war klar: Es braucht neue Ansätze, wie man mit organischen Abfällen umgeht – nicht nur Deponierung. 

Ich war damals zur richtigen Zeit am richtigen Ort. So entstand die Idee, Algenkultivierung mit der Verwertung von Rest- und Abfallstoffen zu verbinden. Konkret bedeutet das: Wir nutzen die Nährstoffe, die in den Abfällen enthalten sind – also Zucker wie Glukose, Aminosäuren, Phosphate – und produzieren daraus Algenbiomasse. Das war und ist ein durchaus provokativer Gedanke. Aber genau das fasziniert mich an der Bioökonomie: dass man auch mal provokativ sein darf.

Natürlich ist das regulatorisch schwierig. Aber grundsätzlich ließe sich sogar darüber nachdenken, aus Lebensmittelabfällen wieder neue Lebensmittel herzustellen. Ich weiß, das ist in Europa kaum vorstellbar – mit all den strengen Vorgaben und Gesetzen, besonders auf EU-Ebene. Und ja, Regulierungen sind ohne Frage auch ein Fortschritt. Aber dennoch: Es lohnt sich, etablierte Konzepte ab und zu infragezustellen. Die Bioökonomie kann so viel mehr leisten, als nur Biokunststoffe oder Biochemikalien zu produzieren. Sie bietet die Chance, ganze Wertschöpfungsketten neu zu denken und völlig neue Verbindungen zu schaffen. 

Dr. Manfred Kircher: Da haben Sie jetzt schon viele spannende Aspekte angesprochen: Ihre Motivation, die Nutzung von Abfällen, die Algenbiomasseproduktion – ja, sogar die Idee, daraus neue Lebensmittel zu entwickeln. 
Sie haben die Regulierung erwähnt, Ihre Erfahrungen in Hongkong und Ihre Promotion im Bereich Algenkultivierung. 
Vielleicht können Sie uns noch kurz Ihren Ausbildungsweg schildern. Wo haben Sie promoviert? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, gerne. Ich fange mal ganz von vorn an. 
Nach der 10. Klasse habe ich die Schule verlassen – aus verschiedenen Gründen. Ich könnte jetzt eine besonders beeindruckende Geschichte erzählen, aber ehrlich gesagt: Ich wollte einfach praktisch arbeiten. Ich hatte damals eine andere Motivation, wollte etwas mit den Händen machen – und so begann ich eine Ausbildung. Durch einen glücklichen Zufall bin ich in einer Kläranlage gelandet und habe eine Ausbildung zum Ver- und Entsorger begonnen. Mit 16 habe ich also angefangen, in der Kläranlage zu arbeiten – ohne damals zu wissen, was Biologie eigentlich in technischen Prozessen leisten kann. Es war eine eher kleine Anlage für etwa 20.000 Einwohner, und ich war von Anfang an im Laborbereich tätig. Meine Aufgabe war es, täglich Proben zu ziehen, mikroskopisch zu untersuchen und klassische Analysen wie CSB und BSB durchzuführen. Dabei habe ich meine Leidenschaft für Biotechnologie entdeckt.

Nach der Ausbildung habe ich mich entschieden, das Thema wissenschaftlich weiterzuverfolgen, und Biotechnologie an der Hochschule Zittau/Görlitz im Bachelor studiert. Damals, 2005, gab es noch nicht viele Masterstudiengänge, die mich wirklich angesprochen hätten. Deshalb habe ich mich entschieden, an einer der damals kleinsten Hochschulen Deutschlands weiterzumachen – dem IHI in Zittau, das heute zur TU Dresden gehört. Dort habe ich Umwelttechnik auf Diplom studiert und 2009 abgeschlossen. Meine Promotion habe ich dann in Dänemark an der Süddänischen Universität im Fachbereich Biologie gemacht – und 2012 abgeschlossen.

Mein Bildungsweg war also sehr breit aufgestellt, und ich glaube, genau das ist wichtig, wenn man sich mit Bioökonomie beschäftigt. Man sollte nicht nur in einem Fachgebiet denken, sondern viele Perspektiven zusammenbringen. Denn es gibt von Anfang an eine Vielzahl an Fragen, die man berücksichtigen muss. 

Dr. Manfred Kircher: Dann haben Sie sich ja wirklich – man könnte sagen – von der Pike auf mit Bioökonomie beschäftigt. 
Was mir dabei durch den Kopf geht: Sie haben eben Ihren Beruf selbst als „Entsorger“ bezeichnet – habe ich das richtig verstanden? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, damals war das so. Ich war Ver- und Entsorger. 

Dr. Manfred Kircher: Genau – und auch heute heißen die Betriebe, die Kläranlagen betreiben, ja oft noch „Entsorger“. Darin steckt, finde ich, ein Denken, das eher linear ist – also nicht in Kreisläufen, sondern in einem Endpunkt. 
Dabei sind Sie in der Kläranlage ja eigentlich schon an dem Punkt, wo die Kreisläufe geschlossen werden müssten, wenn man in Richtung Bioökonomie denkt.

Zurück zu Ihrer Zeit in Hongkong: Was war dort genau Ihr Thema? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Genau, richtig. Ich war von 2012 bis 2014 als Postdoc in Hongkong. 
Ursprünglich ging es dabei gar nicht vorrangig um Abfallverwertung, sondern ganz klassisch um Algenkultivierung. Aber ich habe meiner damaligen Chefin dann den Vorschlag gemacht, die organischen Abfälle in die Forschung einzubeziehen – und dafür einen Projektantrag zu schreiben.

In Hongkong gibt es Programme, über die man kleinere Projekte umsetzen kann – mit begrenztem Budget, aber ausreichend, um zwei Jahre daran zu arbeiten. Unser Antrag war erfolgreich – und seitdem lässt mich das Thema Algenkultivierung in Verbindung mit Abfallwirtschaft nicht mehr los. 

Dr. Manfred Kircher: Und heute sind Sie also am Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung (ILU) in Bad Belzig tätig. 
Was genau ist Ihre Rolle dort? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, ich erzähle gern kurz, wie ich dorthin gekommen bin. 
Nach meiner Zeit in Hongkong bin ich zurück nach Deutschland gekommen und war eine Zeit lang am ATB in Potsdam tätig.

Seit 2016 bin ich dann an der Leuphana Universität zunächst als Juniorprofessor tätig gewesen. Die Zeit an der Leuphana war – und ist – für mich sehr spannend. Ich bin dort noch immer als außerplanmäßiger Professor aktiv und beschäftige mich mit nachhaltiger Chemie und Ressourceneffizienz. Meine Juniorprofessur endete 2019 – nicht, weil ich rausgeflogen bin, sondern weil ich keinen Tenure-Track hatte.

Dann stand ich vor der Entscheidung: Warte ich sechs Jahre ab – oder nutze ich die Chance, die sich mir geboten hat? Und die Gelegenheit war wirklich gut: Ich kannte das ILU bereits, hatte deren Projekte verfolgt und fand die Arbeit dort sehr interessant. Also habe ich den damaligen Vorstandsvorsitzenden kontaktiert und gefragt: „Passen wir nicht irgendwie zusammen?” Und ja – wir haben gut zusammengepasst.

Mein breiter fachlicher Hintergrund war ideal für den Umweltbereich, und so bin ich 2019 ans ILU gekommen – als Bereichsleiter Umwelt und wissenschaftlicher Leiter. Seit 2023 bin ich Vorstandsvorsitzender des ILU e.V. und damit auch Direktor des Instituts. 

Dr. Manfred Kircher: Herzlichen Glückwunsch! Das ist wirklich eine beeindruckende Karriere. 
Könnten Sie das ILU kurz vorstellen? Wer sind Ihre Partner, Ihre Kunden – und was sind die inhaltlichen Schwerpunkte des Instituts? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, also wir sind ein kleines, aber sehr feines Institut – etwa 30 Köpfe arbeiten bei uns. 
Unser Hauptsitz ist in Bad Belzig, und das hat auch einen guten Grund: Wir haben uns als Mission gesetzt – so formuliere ich das immer gern – die Bioökonomie im ländlichen Raum voranzubringen. Da kann man nicht in Potsdam oder Berlin sitzen, da muss man dort sein, wo die Landwirtinnen und Landwirte sind, die die Biomasse produzieren.

Unsere Partner kommen aus der Landwirtschaft, der Lebensmittelproduktion und -verarbeitung. Also all jene, die Reststoffe haben und sich fragen: „Was können wir damit noch machen?“ Der Name unseres Instituts sagt es ja schon: „Lebensmittel und Umwelt“. Wir verfolgen einen sogenannten kaskadischen Ansatz. Das bedeutet: Wenn wir einen Reststoff bekommen, der noch Lebensmittelqualität hat, dann gehört dieser Stoff auch zuerst in die Lebensmittel- oder Futtermittelverarbeitung. Da wollen wir gar nichts mit Fermentation oder Biochemikalien machen. Das wäre reine Verschwendung von Potenzial. Wenn ein Stoff dann regulatorisch nicht mehr für den Lebensmittel- oder Futtermittelmarkt geeignet ist, schauen wir, was im materiellen oder energetischen Bereich möglich ist. Auch da sind wir aktiv. 

Unsere Partner lassen sich grob so zusammenfassen: 
Alle, die einen Reststoff oder ein Nebenprodukt haben, das sie verwerten möchten, oder auch Betriebe, die ihre Prozessketten nachhaltiger oder effizienter gestalten wollen. Und es gibt eine ganze Bandbreite an Herausforderungen, denen wir uns widmen. 

Dr. Manfred Kircher: Das klingt nach einem unglaublich breiten Feld: 
Die Verwertung von landwirtschaftlichen Rest- und Abfallstoffen – und ich nehme an, auch von Reststoffen aus der Weiterverarbeitung?

Das kann ja alles Mögliche sein: Verfahrenstechnik, ökonomische Betrachtungen, Nachhaltigkeitsanalysen... 
Haben Sie da bestimmte Schwerpunkte, oder decken Sie tatsächlich die gesamte Breite ab? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, manchmal kommt es mir selbst so vor, als würden wir alles machen. Aber wenn man genauer hinschaut – gerade bei den Projekten, die ich im Umweltbereich betreue –, dann geht es doch sehr stark um dezentrale Prozesse.

Und damit sind wir wieder bei der Algenkultivierung. 
Ich liebe es, Algen heterotroph zu kultivieren – und meine Lieblingsalge, das sieht man auch an meinen Publikationen, ist Galdieria sulphuraria. Diese Alge wächst bei stark saurem pH-Wert und bei erhöhten Temperaturen. 

Das hat einen großen Vorteil: Wir müssen das Substrat oder das Equipment nicht extra sterilisieren – das spart Energie. Und dadurch wird es überhaupt erst möglich, solche Prozesse dezentral umzusetzen – also genau dort, wo die Reststoffe anfallen.

2020 waren wir mit diesem Ansatz auch beim Deutschen Nachhaltigkeitspreis erfolgreich: 
Unser Team gehörte zu den drei Finalisten. Wir haben dort eine sogenannte „Waste-to-Resource-Unit“ vorgestellt – ein Container, in dem alles integriert ist, was man für die Algenkultivierung braucht. Darin wird die Biomasse produziert, entwässert und anschließend an Partner übergeben, die daraus wertvolle Produkte gewinnen, wie beispielsweise Phycocyanin, ein wunderschöner blauer Farbstoff, der in vielen Bereichen eingesetzt wird und – bei entsprechender Aufreinigung – sehr teuer sein kann. 

Mittlerweile sind wir ein Stück weit von dem Containerkonzept abgekommen und arbeiten verstärkt mit Partnern, die diesen Prozess direkt bei sich vor Ort – z. B. auf landwirtschaftlichen Höfen – etablieren wollen.

Wir haben gerade ein Projekt abgeschlossen, bei dem wir Reststoffe aus der Landwirtschaft genutzt haben, um ein Medium für Galdieria zu erzeugen. Die daraus gewonnene Algenbiomasse wurde dann in Fütterungsversuchen mit kleinen Ferkeln getestet. Und ja – es funktioniert! Man kann einen solchen dezentralen Prozess etablieren und durchführen. Die Biomasse ist als Futtermittel geeignet.

Und jetzt geht’s weiter: Wir schauen, wer sich noch dafür interessiert, wollen neue Wertschöpfungsnetzwerke aufbauen – und denken das Ganze wieder ein Stück weiter. 

Dr. Manfred Kircher: Ich würde das gern noch ein bisschen konkreter machen – diese dezentrale Algenproduktion: 
Welche Reststoffe verwenden Sie dafür genau? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Im Grunde alles, was Glucose enthält – also vereinfacht gesagt: alles, was Zucker hergibt. 
Ganz klassisch: Melasse. Was auch sehr gut funktioniert, sind flüssige Gärreste, also Reststoffe aus Biogasanlagen, die noch einen hohen Proteingehalt haben. 
Darin sind viele Aminosäuren enthalten, die für das Algenwachstum ideal sind. 

Dr. Manfred Kircher: Wenn ich Sie richtig verstanden habe, wachsen die Algen heterotroph und sogar ohne vorherige Sterilisation, weil der pH-Wert so niedrig ist, dass nichts anderes mitwächst? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Genau. In der Theorie dachten wir zunächst, dass Galdieria bei einem pH-Wert von 2 und sogar darunter wachsen kann. Aber da muss man vorsichtig sein: Ein pH-Wert von 1 oder 2 ist schon ziemlich extrem, gerade wenn man mit metallischen Komponenten arbeitet. 

Wir nutzen zum Beispiel Kunststofffässer, aber es gibt natürlich immer auch metallische Bestandteile im Medium. Dieser saure pH-Wert sorgt allerdings dafür, dass vieles andere nicht wachsen kann. Trotzdem – das haben wir auch selbst erfahren – gibt es einige Hefen, die sogar unter diesen aggressiven Bedingungen gedeihen können. Die hatten wir teilweise im System, und dann hat man ein Problem. Dann muss man komplett reinigen. 
Aber klassische Keime wie E. coli oder andere typische Bakterien bleiben bei diesen Bedingungen in der Regel draußen. 

Dr. Manfred Kircher: Verstehe. Man könnte also die Algenbiomasse vor Ort abtrennen und pressen, um sie direkt auf dem landwirtschaftlichen Betrieb als Futtermittel zu nutzen. 
Aber wie sieht es aus mit einer weitergehenden Verarbeitung, etwa zur Gewinnung des Farbstoffs? 
Könnte auch das dezentral auf einem Hof stattfinden? 
Das klingt doch recht aufwendig, so etwas aus der Fermentationsbrühe aufzureinigen. 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Ja, das sehe ich persönlich eher nicht. 
Da muss man irgendwann auch eine Grenze ziehen, denn dafür braucht man ein spezifisches Wissen, das dezentral meist nicht vorhanden ist. 
Wenn es um Proteine oder Kohlenhydrate geht – das ließe sich vielleicht noch in einem gewissen Maß umsetzen. 

Aber bei Phycocyanin, dem blauen Farbstoff, wird es schon sehr speziell. 
Da müsste man viel investieren – sowohl an Know-how als auch an Zeit und Geld. 
Deshalb macht es meiner Meinung nach viel mehr Sinn, mit einem Partner zusammenzuarbeiten, der auf den Bereich Downstream Processing spezialisiert ist. 
So kann man die Stoffe schneller, effizienter und auch qualitativ besser gewinnen.

Dr. Manfred Kircher: Wenn Sie nun für sich persönlich – und auch als Institut – beschreiben müssten, was Ihr USP ist, also Ihr Unique Selling Point: 
Was unterscheidet Sie von anderen? Was ist Ihre besondere Expertise? 
Gerade auch im Kontext von transdisziplinären Projekten wie TransBIB, in denen gezielt nach solchen Expertinnen und Experten gesucht wird. 
Ist es vielleicht genau diese Praxiserfahrung, die Sie mitbringen? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Was uns einzigartig macht? 
Ich denke oft darüber nach, denn wir sind ja durchaus erfolgreich. 
Am wichtigsten ist aus meiner Sicht unsere Kreativität und zwar die des gesamten Teams. 
Natürlich bringe ich praktische Erfahrung mit, aber die wirkliche Stärke liegt in unserer Teamarbeit. 

Wir sind sehr schnell darin, uns auf neue Themen einzustellen, und wir bringen viel Kreativität mit, um gemeinsam mit Praktikerinnen und Praktikern Lösungen zu entwickeln. 
Das beginnt immer mit einem intensiven Austausch: Wo liegen die Erwartungen, was sind die konkreten Herausforderungen? 

Und dann kommen wir mit unserem Fachwissen ins Spiel. Unser Team ist interdisziplinär aufgestellt. Wir haben Mikrobiolog:innen, Lebensmittelchemiker:innen, Biochemiker:innen – und jeder bringt seine Perspektive ein. 
Das hilft uns, für alle Beteiligten bestmögliche und umsetzbare Lösungen zu finden. 

Dr. Manfred Kircher: Verstehe ich Sie richtig: Sie arbeiten weniger modellhaft oder theoriebasiert, sondern entwickeln ganz konkrete Lösungen für ganz konkrete Betriebe? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Genau. 
Wir sind ein klar anwendungsorientiertes Institut. 
Wir verstehen uns nicht als Einrichtung, die rein konzeptionell arbeitet. 
Was wir tun, soll konkret umgesetzt werden – wir wollen reale Probleme lösen. 
Das ist unser Anspruch. 

Dr. Manfred Kircher: Sie haben sich ja als Kompetenzträger bei TransBIB registriert.  
Auf welche Fragestellungen hoffen Sie im Rahmen von TransBIB? 
Und wie kann man auf Sie zukommen? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Man findet mich ganz einfach über die Website des ILU, über Google, bei LinkedIn. Der Kontakt ist unkompliziert. 

Was wir in TransBIB einbringen können, ist vor allem unser Denken in dezentralen Lösungen. Wann immer jemand ein Problem hat, etwa bei der Verwertung eines Reststoffes, bei der Verfahrensentwicklung oder der Ökobilanzierung eines Prozesses, können wir helfen. 

Wir arbeiten zwar mit Fokus auf den ländlichen Raum, auf die Landwirtschaft und Lebensmittelverarbeitung, aber wir sind durchaus auch im urbanen Raum aktiv. 
Denn die Herausforderungen sind oft ähnlich. Auch dort geht es um dezentrale Ansätze. 
Und wer dafür kreative Lösungen sucht, kann sich gern an uns wenden. 
Wir bringen unser Wissen und unsere Erfahrung ein, um gemeinsam etwas zu entwickeln, das wirklich funktioniert. 

Dr. Manfred Kircher: In welchem Stadium sollte sich eine Fragestellung befinden, wenn jemand mit Ihnen Kontakt aufnimmt? 
Sollte bereits eine klare Vorstellung von Problem, Rohstoff und möglichen Verwertungspfaden bestehen? 
Oder reicht auch eine grobe Idee und Sie entwickeln gemeinsam einen Lösungsweg? 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Beides ist möglich. Mir persönlich ist es immer hilfreich, wenn ein gewisser Rahmen schon klar ist. Also wenn jemand auf uns zukommt und sagt: 
"Ich habe diesen Reststoff, und ich möchte ihn gern wieder in den Betrieb integrieren oder daraus ein konkretes Produkt entwickeln." Idealerweise gibt es auch schon eine Vorstellung davon, welchen fossilen Rohstoff man ersetzen oder welchen Prozessschritt man verbessern möchte. 
Aber natürlich wissen wir auch, dass die Realität oft komplex ist. 

Wer sich noch am Anfang befindet und einfach sagt: "Ich habe hier drei, vier Tonnen eines Nebenprodukts. Gibt es da nicht eine sinnvolle Nutzung?" Auch dann können wir unterstützen. Wir schauen uns dann den gesamten Produktionszyklus an: 
Kann man das Verfahren so anpassen, dass dieser Reststoff gar nicht erst entsteht? 
Oder, wenn er anfällt: Wie lässt er sich sinnvoll rückführen oder verwerten? 

Und wenn eine betriebsinterne Lösung nicht möglich ist, dann suchen wir nach externen Partnern, für die dieser Stoff interessant sein könnte. Insofern verstehen wir uns nicht nur als Entwicklungspartner, sondern auch als Transfer- und Vernetzungsinstitut, das Wissen weitergibt und Akteure zusammenbringt. 

Dr. Manfred Kircher: Das ist eine sehr treffende Beschreibung und sie passt wunderbar zur Idee von TransBIB: Wissenstransfer und individuelle Lösungsentwicklung. 
Sie haben klar gemacht, dass Sie mit dem ILU ganz konkrete Fragestellungen bearbeiten, mit einem Schwerpunkt auf der Verwertung von Reststoffen, vor allem im ländlichen Raum. 
Aber Sie haben auch den urbanen Raum erwähnt. Auch dort fallen Reststoffe an und auch dort sind dezentrale Lösungen gefragt. 
Ein besonders wichtiger Punkt war Ihr Hinweis auf die Kaskadennutzung: Lebensmittel zuerst, dann Futter, Materialnutzung und erst ganz am Ende, wenn nichts anderes mehr möglich ist, energetische Verwertung. 

Herr Pleissner, ganz herzlichen Dank für Ihre Zeit, für die spannende Vorstellung Ihres Instituts und für die Einblicke in Ihre Arbeitsweise. Ich wünsche Ihnen gute Kontakte und viele erfolgreiche Projekte, die vielleicht auch durch TransBIB entstehen. 

Prof. Dr. Daniel Pleissner: Vielen Dank Herr Kircher für das Gespräch und die Möglichkeit, unser Institut über TransBIB vorzustellen. 

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Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Daniel Pleissner für das Interview.
Die Fragen stellte der TransBIB-Projektmitarbeiter Dr. Manfred Kircher.