Bioökonomie Science Trends 2026: Was die Forschung bewegt

Bioökonomie Science Trends 2026: Was die Forschung bewegt

Bioökonomie ist längst mehr als die Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Sie verbindet heute Biotechnologie, Kreislaufwirtschaft, Materialwissenschaften, Digitalisierung und neue Produktionsverfahren. Entsprechend breit ist die wissenschaftliche Landschaft.

Doch welche Themen stehen derzeit besonders im Fokus? Und wo entstehen neue Forschungsfelder, die für Unternehmen künftig relevant werden könnten?

Für unsere aktuelle Science-Trendanalyse haben wir rund 9.500 wissenschaftliche Publikationen zur Bioökonomie der letzten zehn Jahre thematisch geclustert und die Forschungsfelder hinsichtlich ihrer Größe und ihres durchschnittlichen Publikationsjahres betrachtet. Das Ergebnis: Neben großen, etablierten Themen fallen insbesondere junge Ansätze zur hochwertigen Nutzung von Reststoffen, zum biologischen Produzieren von Materialien und Chemikalien sowie zur Verbindung von KI und Biotechnologie auf. Die nachfolgend beschriebenen Erkenntnisse fokussieren sich v.a. auf die neusten Entwicklungen. Hierbei sind besonders fünf Entwicklungen interessant.

 

1. Aus Reststoffen werden hochwertige Rohstoffe

Einer der deutlichsten Trends ist die zunehmende Differenzierung der Biomasse- und Reststoffverwertung. Dabei geht es längst nicht mehr ausschließlich darum, organische Reststoffe energetisch zu nutzen. Stattdessen wird untersucht, wie daraus höherwertige Produkte entstehen können.

Besonders groß ist das Forschungsfeld „Green Extraction for Biomass Valorization“ (Cluster 09.01) mit 646 Publikationen. Gleichzeitig liegt das durchschnittliche Publikationsjahr bei 2024,27. Das Thema ist also trotz seiner Größe vergleichsweise jung.

Untersucht werden unter anderem grüne Lösungsmittel, neue Extraktionsverfahren sowie die Gewinnung von Pigmenten, Ölen und funktionalen Inhaltsstoffen aus bislang wenig genutzten Nebenströmen.

Auch in anderen Clustern zeigt sich dieses Muster: Agrarreststoffe, Lebensmittelabfälle oder industrielle Nebenprodukte werden zunehmend nicht als Abfall, sondern als Rohstoffquelle betrachtet.

Die Entwicklung geht damit von der reinen Biomassenutzung hin zur möglichst hochwertigen Nutzung ihrer Bestandteile. Für Unternehmen lohnt sich deshalb ein neuer Blick auf bestehende Stoffströme: Was heute entsorgt, verbrannt oder niedrigwertig eingesetzt wird, könnte morgen Ausgangspunkt für ein neues Produkt sein.

 

2. Biochar entwickelt sich zum Hightech-Material

Ein besonders junges Forschungsfeld ist „Biochar Production and Modification“ (Cluster 02.04). Mit 117 Publikationen ist der Cluster kleiner als etablierte Bioökonomie-Themen, sein durchschnittliches Publikationsjahr von 2024,69 macht ihn jedoch zu einem der aktuellsten größeren Technologiecluster.

Biochar wird dabei nicht mehr ausschließlich als Bodenverbesserer oder Kohlenstoffspeicher betrachtet. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich beispielsweise mit chemisch modifizierter Biochar, aktivierten Kohlenstoffmaterialien und Anwendungen zur CO₂-Abscheidung.

Aus Reststoffen wie Reishülsen, Maiskolben oder Zitrusschalen entstehen so funktionalisierte Materialien für neue technische Anwendungen.

Noch jünger ist „Green Synthesis for Agro-Waste Nanomaterials“ (Cluster 07.04) mit 68 Publikationen und einem Durchschnittsjahr von 2024,76. Hier treffen Kreislaufwirtschaft, Biomasseverwertung und Nanotechnologie direkt aufeinander.

 

3. Mikroorganismen werden zu Produktionsplattformen

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Nutzung biologischer Systeme zur Herstellung von Produkten.

Das Forschungsfeld „Microbial Biomanufacturing Platforms“ (Cluster 05.02) umfasst 128 Publikationenund besitzt mit 2024,39 ebenfalls ein sehr junges durchschnittliches Publikationsjahr. Die Technologien reichen von Precision Fermentation über CRISPR und Omics-gestützte Stammoptimierung bis hin zu mikrobiellen Konsortien und KI-unterstützter Optimierung.

Mikroorganismen werden damit zunehmend als gezielt veränderbare Produktionssysteme verstanden.

Parallel entstehen spezialisierte Forschungsfelder zur Herstellung von Lipiden, Biokunststoffen, Biosurfactants oder Pigmenten. Besonders auffällig ist „Microbial Pigment Production in Biorefinery“ (Cluster 03.11): Mit 21 Publikationen ist das Feld noch klein, weist mit 2024,84 aber das jüngste durchschnittliche Publikationsjahr der gesamten Analyse auf.

Solche kleinen, sehr jungen Cluster sind noch kein Beleg für einen großen Technologietrend. Sie sind aber interessante Science Signals, die es sich lohnt zu beobachten.

 

4. Insekten, Pilze und Algen erweitern die Rohstoffbasis

Auch die Vielfalt biologischer Produktionssysteme nimmt zu.

Ein Beispiel ist „Black Soldier Fly Bioconversion Technology“ (Cluster 09.02) mit 65 Publikationen und einem Durchschnittsjahr von 2024,77. Larven der Schwarzen Soldatenfliege können organische Reststoffe in Proteine, Lipide und weitere nutzbare Stoffe umwandeln. Das verbindet Abfallverwertung mit Futtermittelproduktion und neuen biotechnologischen Anwendungen.

Auch Pilze gewinnen an Bedeutung. „Integrated Fungal Biorefinery Platform“ (Cluster 03.05) umfasst 101 Publikationen bei einem Durchschnittsjahr von 2024,39. Hier wird unter anderem untersucht, wie Pilze industrielle Nebenströme verwerten und daraus neue Produkte erzeugen können.

Ein bereits größeres Feld sind Mikroalgen. „Microalgae Biorefinery and Bioproduct Valorization“ (Cluster 12.01) umfasst 253 Publikationen bei einem Durchschnittsjahr von 2024,13. Im Fokus stehen dabei neben Energie zunehmend höherwertige Produkte wie Biostimulanzien, Pigmente und funktionale Inhaltsstoffe.

Die zentrale Frage lautet zunehmend: Welcher Organismus eignet sich am besten, um einen bestimmten Rohstoff in ein wertvolles Produkt umzuwandeln?

 

5. KI und Biotechnologie wachsen zusammen

Auch die Digitalisierung wird in der Forschungslandschaft sichtbar.

„Artificial Intelligence in Bioeconomy“ (Cluster 10.02) umfasst bereits 229 Publikationen bei einem durchschnittlichen Publikationsjahr von 2023,48. Der Cluster enthält Technologien wie Machine Learning, Large Language Models, Generative AI, Digital Twins und automatisierte Laborsysteme.

Besonders interessant: KI tritt nicht nur als eigenes Forschungsfeld auf, sondern zunehmend innerhalb konkreter biotechnologischer Cluster. Bei „Microbial Biomanufacturing Platforms“ (Cluster 05.02) finden sich beispielsweise AI-Assisted und Omics-Guided Strain Optimization. Im Cluster „Integrated Cascading Biorefinery System“ (08.03) gehören AI-Enabled Process Optimization und digitale Prozesssteuerung zu den betrachteten Technologien.

Damit zeichnet sich eine wichtige Entwicklung ab: Biologische Systeme werden immer gezielter entwickelt und gleichzeitig stärker datenbasiert optimiert und gesteuert.

 

Was bedeutet das für Unternehmen?

Die Analyse zeigt vor allem: Die Bioökonomie differenziert sich technologisch immer weiter aus. Große Forschungsfelder bilden weiterhin die Basis, gleichzeitig entstehen an den Schnittstellen verschiedener Technologien neue Themen.

Drei Bewegungen erscheinen besonders relevant:

Vom Rohstoff zum Funktionsmaterial: Biomasse und Reststoffe werden gezielter in hochwertige Materialien und Chemikalien überführt.

Von der Fermentation zum Biomanufacturing: Mikroorganismen, Pilze, Insekten und Algen werden zu technologischen Produktionsplattformen.

Von Biologie zu Bio + Data: KI, Automatisierung und datenbasierte Methoden werden zunehmend Bestandteil biotechnologischer Forschung und Entwicklung.

Für Unternehmen bedeutet das nicht, jedem neuen Forschungsthema folgen zu müssen. Entscheidend ist, diejenigen Entwicklungen frühzeitig zu identifizieren, die einen Bezug zu den eigenen Produkten, Rohstoffen oder Prozessen besitzen.

 

Fazit: Interessante Entwicklungen entstehen an den Schnittstellen

Die Science Trends 2026 zeigen, dass die Bioökonomie zunehmend interdisziplinär wird.

Besonders junge Forschungsfelder entstehen dort, wo bislang getrennte Technologien zusammenkommen: Biomasse und Nanotechnologie, Reststoffverwertung und Fermentation, Biotechnologie und KI oder Kreislaufwirtschaft und funktionale Materialien.

Genau diese Schnittstellen sind für Technologie- und Innovationsmanagement interessant. Denn wissenschaftliche Publikationen können Entwicklungen sichtbar machen, lange bevor Technologien vollständig im Markt angekommen sind.

Mit KI-gestützten Science- und Technologieanalysen unterstützt TIM Consulting Unternehmen dabei, solche Entwicklungen systematisch zu identifizieren, Forschungsfelder zu strukturieren und ihre Relevanz für die eigene Technologie- und Innovationsstrategie zu bewerten.

Sie möchten wissen, welche Bioökonomie-Technologien für Ihr Unternehmen relevant werden könnten? Sprechen Sie uns an, wir freuen uns auf den Austausch.