Biotechnologie in der Landwirtschaft Chancen für die Zukunft
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- Jens Meyer
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1 Biotechnologie in der Landwirtschaft Chancen für die Zukunft Jürgen Schweden, BASF Plant Science 1
2 Trends der landwirtschaftlichen Produktion Lebens- und Futtermittel! Neueste UN-Schätzungen: Anstieg der Weltbevölkerung bis 2050 auf 9,2 Milliarden Menschen! Anstieg des Lebensstandards führt zu gestiegener Nachfrage nach verarbeiteten Lebensmitteln, z.b. Fleisch in Asien Landwirtschaft! Produktivität pro Hektar ist für Landwirte ausschlaggebend! Landwirtschaft verbraucht 75 % des weltweiten Frischwassers! Kosten von N-Düngern steigen wegen hoher Erdölpreise Biokraftstoffe! US-Nachfrage für Biokraftstoffe bis 2010: " > 10 Millionen Hektar Getreide " > 4 Millionen Hektar Sojabohnen! EU-Ziel für Biokraftstoff: > 5 % aller Kraftstoffe für Transportmittel bis 2010 # Quantensprung in der Entwicklung notwendig # Lösungsweg mit dem größten Potential: Pflanzenbiotechnologie 2
3 Pflanzenbiotechnologie liefert bereits heute Lösungen für Landwirte Heute ha Effizientere Landwirtschaft! Insektenresistenz! Resistenz gegenüber Herbiziden ! 102 Millionen Hektar in 22 Ländern, 10 Mill. Landwirte! Kulturen: Soja, Mais, Raps, Baumwolle 3
4 Pflanzenbiotechnologie Produkte der 1. Generation! Erstes auf dem US-Markt verfügbares Produkt: Round-Up-Ready-Soybean, zugelassen 1987! Mittlerweile sind fast 90% aller angebauten Sojapflanzen in den USA gentechnisch verändert $ Landwirte haben Vorteile der gentechnisch veränderten Sojapflanzen erkannt und nutzen ihn $ Neueste erfolgreiche Entwicklung: TripleStack- Hybridmais von Monsanto: Dreifachkombinationen transgener Eigenschaften verbindet Herbizidresistenz mit Maiszünslerschutz und Maiswurzelbohrerschutz 4
5 Pflanzenbiotechnologie-Lösungen für die Zukunft Heute Effizientere Landwirtschaft! Insektenresistenz! Resistenz gegenüber Herbiziden Zukünftig Höherer Ertrag!Öl!Stärke Schutz vor Belastung!Kälte! Trockenheit!Versalzung Schutz vor Schädlingen/ Krankheiten!Nematoden!Pilze Gesunde Ernährung! Vitamine! Langkettige Fettsäuren! Enzyme Nachwachsende Rohstoffe! Stärke! Biopolymere! Farbpigmente! Fasern! Pharmazeutische Produkte Bioenergie/Biomasse 5
6 Pflanzenbiotechnologie bei BASF BASF Plant Science BASF Plant Science Globales F&E-Netzwerk mit 8 Standorten in 5 Ländern F&E-Standorte Externe Kooperationen DNA LandMarks Ames Iowa North Carolina CropDesign Plant Science Schweden metanomics SunGene Limburgerhof Daten & Fakten! Verbund innovativer Technologien! Gründung der BASF Plant Science 1998 Globales F&E- Netzwerk! > 700 Mitarbeiter in F&E! > 40 Kooperationen weltweit! > 100 externe Forscher! Forschungsschwerpunkt mit einem Budget von 400 Millionen zw
7 Forschungsschwerpunkte der BASF Plant Science Effizientere Landwirtschaft! Ertragssteigerung! Schutz vor Trockenheit! Schutz vor Schädlingen und Krankheiten Bessere, gesündere Ernährung! Optimierter Futtermais! Mehrfach ungesättigte Fettsäuren! Karotinoide Pflanzen als Nachwachsende Rohstoffe! Maßgeschneiderte Stärke! Höherer Ölgehalt 7
8 Effizientere Landwirtschaft Ertragssteigerung Höherer Saatgutertrag Kontrolle +50% BASF Mehr Biomasse Größere Saatgut Kontrolle +30% BASF Größere Rispen +30% Kontrolle BASF! Deutlicher Anstieg des Ertrags in Feldversuch erzielt! Hohes Potential für weitere Nutzpflanzen wie Getreide, Soja, Mais oder Raps Mehr Wurzelmasse Ziel: Kontrolle +40% BASF Kontrolle +20% BASF! Ertragssteigerung von 20% und mehr innerhalb der nächsten 20 Jahre 8
9 Effizientere Landwirtschaft Schutz vor Trockenheit Gen für Trockentoleranz identifiziert Machbarkeit bewiesen Entwicklung in Nutzpflanzen läuft Ziel:! Mais, Soja, Raps, Weizen Gentransfer Gentransfer Vorteile:!Besserer Schutz vor Trockenperioden Moos Mit neuem Gen aus Moos Nutzpflanzen z.b. Mais!Helfen Landwirten in Regionen mit Trockenperioden 9
10 Effizientere Landwirtschaft Schutz vor Schadpilzen! Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln ist ein großes Problem! Wildkartoffel mit Resistenz gegenüber diesem Pilz! Übertragung der Resistenzgene auf kommerziell angebaute Kartoffelpflanzen! Feldversuche 2005 gestartet Vorteile:! Effizientere Schädlingsbekämpfung! Gesunde Pflanzen und Knollen! Gesicherte Ernten! Stabile Preise 10
11 Bessere, gesundere Ernährung Gesunde Fettsäuren aus Pflanzen $ Omega-3! Hauptquelle heute: Fisch, Fischöl und Algen! Algen und Moosen produzieren Gene für langkettige, mehrfach ungesättigte Fettsäuren! Unser Ansatz: Algengene auf Raps übertragen Vorteile:! Höhere Produktqualität!Mindern das Risiko von Herz- Kreislauf-Erkrankungen!Wichtig für die Entwicklung des Nervensystems bei Kindern!Umweltschonende und Kostengünstige Herstellung! Unbegrenzte Verfügbarkeit 11
12 Bessere, gesundere Ernährung NutriDense! Heute NutriDense Mais mit erhöhtem Nährwert durch konventionelle Züchtung verbessert! 2. Generation Gentechnisch optimierter NutriDense Mais " Erhöhter Protein- und Phosphatgehalt " Ausgewählte Aminosäuren, wie Lysin und Methionin " Verringerter Phytinsäuregehalt Vorteile:! Erhöhter Nährwert als Tierfutter! Augezeichneter Ertrag 12
13 Nachwachsende Rohstoffe Die Stärkekartoffel Amflora! Kartoffeln beinhalten zwei Stärkekomponenten: Amylose & Amylopectin! Das Gen für die Produktion der Amylose wird abgeschaltet! Reine Amylopektin-Stärke für industrielle Anwendungen! Zielkunden: Papier-, Klebstoffund Textilindustrie! Im Zulassungsprozess der EU Stärkekartoffel Kartoffelstärke Inhalt 100 % Amylopektin Vorteile:! Weniger Energieund Ressourcenverbrauch!Höhere Produktqualität und Prozesseffizienz 13
14 Pflanzenbiotechnologie: Die Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts Effizientere Landwirtschaft... um Ertrag zu sichern und zu steigern Bessere, gesündere Ernährung... für Mensch und Tier Pflanzen als Nachwachsende Rohstoffe... um Umwelt und Ressourcen zu schonen 14
15 15
16 Die BASF - auf einen Blick BASF The Chemical Company! Das weltweit führende Chemieunternehmen! Bietet intelligente Systemlösungen und hochwertige Produkte für fast alle Branchen! Umsatz 2006: Millionen! Ergebnis der Betriebstätigkeit (EBIT) 2006: Millionen! Mitarbeiter (zum Jahresende 2006):
17 Konzentration auf Wachstumscluster Biologie Chemie Physik Rohstoffwandel Nanotechnologie Pflanzenbiotechnologie Weiße Biotechnologie Geschäftsmodell Verfahrensinnovation Produktinnovation Energiemanagement! F&E Ausgaben für Wachstumscluster über 850 Millionen Euro von ! In 2006, ca. 30% von Unternehmensbereichen und 70% Corporate finanziert! Erste Projekte aus Wachstumsclustern auf dem Markt in 2007! Erwartete Jahresumsätze von Wachstumsclustern: 2010: 0,5 1 Milliarde 2015: 2 4 Milliarden 17 17
18 Nachfragetrends für landwirtschaftliche Produkte *Publiziert im Mai 2007 von der UN ** EU Direktive, März 2007 Trends für landwirtschaftlichen Bedarf: Nahrungsmittel & Tierfutter! Letzte UN Schätzung* über Entwicklung der Weltbevölkerung prognostiziert 9,2 Milliarden Menschen in 2050 MARKET POTENTIAL! Wachsender Lebensstandard bestimmt weltweite Nachfrage nach mehr verarbeiteten Lebensmitteln, besonders nach Fleisch in Asien Biosprit**! US Nachfrage in 2010 nach Biosprit: # 10 Millionen ha Mais # 4 Millionen ha Soja! EU Ziel für Biosprit in 2010: > 5% des Sprits, der für Transport verwendet wird # Um den Bedarf zu decken, müssen wir die Produktivität in den nächsten 20 Jahren verdoppeln 18
19 Züchtung vs. Pflanzenbiotechnologie Der Züchtungsprozess Pflanze A X X X X Pflanze B Wiederholte Kreuzung & Selektion Züchtung! Genetische Vermischung durch Kreuzung von artverwandten Pflanzen und wiederholte Selektion,um Eigenschaften zu verbessern! Basis für die Entwicklung von landwirtschaftlichen Kulturpflanzen! Nur der Genpool, der innerhalb einer Art existiert! Langsamer Prozess und sinkende Erfolgsrate: ~ 2.5% jährlicher Ertragsgewinn im Mais in den letzten 50 Jahren aber! Kein oder wenig Wissen über die Funktion der Gene! Hauptsächlich getrieben durch wohlbegründeten trial and error! Nicht möglich, viele Gene in kurzer Zeit zu testen 19 19
20 Biotechnologie ermöglicht eine kontrollierte und zielgerichtete Verbesserung von Kulturpflanzen Pflanze A Genisolierung & -transfer Pflanze A* DNA Biotechnologie! Ist eine erweiterte Verbesserung der Züchtungsentwicklung! Ermöglicht eine zielgerichtete Optimierung von Kulturpflanzen! Überwindet Barrieren zwischen Organismen! Öffnet den globalen Genpool für die Optimierung von Kulturpflanzen und die Nutzung von Pflanzen als nachwachsende Rohstoffe 20
21 Geschäftsmodell Amflora Nutzpflanzenanbau Verarbeitung Saatgutproduktion Eigenschaftbereitstellung Stärkeanwendung BASF Plant Science Landwirte Papier-/Klebstoffindustrie Stärkeverarbeiter Saatgutvermehrer BASF Plant Science Lizenzeinnahmen! Eigentümer der Kartoffelsorte! Servicevertrag mit Saatgutvermehrer! Liefert Saatgut an Stärkeindustrie! Kontrolliert das Herkunftswahrungssystem Stärkeverarbeiter! Verantwortlich für Anbau, Stärkeproduktion und Vermarktung! Zahlt der BASF Plant Science Lizenzgebühren für Stärke Saatgut-Kartoffeln # Einnahmepotential aus Lizenzen: Millionen Euro/Jahr 21
22 Stand Amflora Antrag zum Amflora-Anbau:! 1996: Antrag eingereicht (Richtlinie 90/220/EEG) : de facto Moratorium 2003: Antrag komplementiert (gemäß Richtlinie 2001/18/EG) 02/2006: Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit, EFSA Amflora ist so sicher für Mensch, Tier und Umwelt wie herkömmliche Kartoffeln Antrag für Amflora Food/Feed (Verordnung 1829/2003):! Eingereicht in /2006: Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit, EFSA Amflora ist so sicher für Mensch, Tier und Umwelt wie herkömmliche Kartoffeln! EU-Landwirtschaftsministerrat 16. Juli zum Amflora-Anbau: keine qualifizierte Mehrheit! Veröffentlichung der Entscheidung der EU-Kommission für September 2007 erwartet! Kommerzieller Anbau in 2008 geplant 22
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