Die international renommierte Mikrobiologin Prof. Gabriele Berg erhält ein prestigeträchtiges Max-Planck-Fellowship und startet eine dreijährige Forschungskooperation mit Prof. Markus Antonietti am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG). Ihr gemeinsames Projekt „SHAPE“ (Sustainable Health through chemistry-microbiome partnership) ist nichts Geringeres als ein Therapieplan für die erschöpften Böden unseres Planeten, mit dem Versprechen einer langfristigen, ökologischen Regeneration von Grund auf – aus dem Boden heraus.

Prof. Berg leitet die Abteilung Mikrobiom-Biotechnologie am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) in Potsdam und ist Professorin für Umweltbiotechnologie an der Technischen Universität Graz. Sie erforscht seit langem die unsichtbaren „Ingenieure“ unter unseren Füßen – Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien – und ihre Wechselwirkungen mit Pflanzen. Diese fein vernetzten Lebensgemeinschaften sind die stille Grundlage der Pflanzengesundheit: Sie verwandeln abgestorbene Biomasse in wertvolle Nährstoffe, unterstützen das Wachstum und filtern das Wasser. Prof. Antonietti ist Gründungsdirektor am MPIKG und hat ein erprobtes Green-Chemistry-Rezept entwickelt: Pflanzliche Abfälle werden im Labor zu humusreichem Boden verarbeitet – einer Substanz, die sich exakt wie natürlich hergestellter Humus verhält, aber in wenigen Stunden anstatt in Jahrzehnten produziert werden kann.

Was also dürfen wir von SHAPE erwarten?
Einen maßgeschneiderten Humus, angereichert mit gezielt ausgewählten Mikroorganismen – die Antwort auf ein Problem, das buchstäblich tief im Boden verwurzelt ist, aber Auswirkungen bis in unseren Alltag hat. Mikrobielle Gemeinschaften – darunter Bakterien, Pilze und Viren – schaffen seit Millionen von Jahren das, was wir als „schwarze, fruchtbare Erde“ oder „Humus“ kennen: die Grundlage unseres Lebensmittelsystems. Doch jahrhundertelange Übernutzung durch intensive Landwirtschaft, Monokulturen, chemische Düngemittel, Pestizide und Urbanisierung haben das empfindliche Gleichgewicht im Boden aus dem Takt gebracht. Und wenn der Boden sein Gleichgewicht verliert, verliert er auch seine Fruchtbarkeit – und wird anfällig für Erosion und Wüstenbildung. In Zahlen ausgedrückt: 33 % der weltweiten Böden gelten als degradiert, in Europa liegt der Anteil sogar bei 60 %. Konkret bedeutet das: weniger Pflanzen, geringere Ernten und weniger CO₂, das aus der Luft gebunden wird.

Berg und Antonietti arbeiten nun an einer Lösung, um diesen Kreislauf umzukehren: Ihr biologisch aktiver Humusboden soll ideale Bedingungen schaffen, damit sich Mikroorganismen wohlfühlen und vermehren können und so den Boden wieder ins Gleichgewicht bringen. Ein neuer Boden, der Leben in sich trägt – mit der Kraft, unseren Planeten von Grund auf zu heilen.

Takeaways:

• Förderung: Mit einer renommierten Max-Planck-Fellowship (2025–2028) startet Mikrobiologin Gabriele Berg vom Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) eine enge Zusammenarbeit mit dem Chemiker Markus Antonietti vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.
• Forschungsansatz: Gemeinsam arbeiten sie an einer Lösung für die Erschöpfung und Unfruchtbarkeit unserer Böden: Im Labor entsteht eine maßgeschneiderte Erde aus pflanzlichen Reststoffen, angereichert mit gezielt ausgewählten Mikroorganismen.
• Ziel: Diese biologisch aktive Erde soll das mikrobielle Gleichgewicht wiederherstellen, das Pflanzen stärkt, CO₂ bindet – und so den Teufelskreis der Bodendegradation durchbrechen.

Was heißt eigentlich „Mikrobiom“?

Vor rund 3,5 Milliarden Jahren war die Erde noch ein junger, lebensfeindlicher Planet – ohne Sauerstoff in der Atmosphäre. Nur winzige einzellige Mikroorganismen wie Bakterien bevölkerten die Ozeane. Diese unsichtbaren Lebewesen „erfanden“ die Photosynthese: Sie nutzten Sonnenlicht, um Wasser und CO₂ in Energie umzuwandeln – und setzten dabei erstmals Sauerstoff frei. Damit schufen sie die Voraussetzungen für komplexes Leben. Im Laufe der Evolution entwickelten Mikroorganismen eine enorme Vielfalt an Fähigkeiten und spezialisierten Aufgaben. Wenn viele dieser Mikroben in einem Lebensraum eng zusammenwirken – etwa im Boden, im menschlichen Darm oder auf Pflanzenwurzeln – spricht man von einer Mikrobiota. Wird nicht nur die Gemeinschaft der Mikroorganismen, sondern auch ihr Lebensraum einbezogen, nennen Wissenschaftler das Ganze ein Mikrobiom. Der Boden ist eines der vielfältigsten  und dichten Mikrobiome überhaupt – ein lebendiges Netzwerk aus Bakterien, Pilzen, Archaeen und Viren, das unser Ökosystem im wahrsten Sinne von unten her trägt.
 

… und grüne Chemie?

Die Antwort auf die Frage: Wie kann Chemie nützen, ohne zu belasten? Grüne Chemie steht für einen neuen Denkansatz: Weg von giftigen, seltenen Substanzen und energieintensiven Verfahren, hin zu umweltfreundlichen, ressourcenschonenden und nachhaltigen Lösungen. Konkret bedeutet das: Prozesse  im Labor so zu gestalten, dass möglichst wenig Abfall entsteht, keine gefährlichen Stoffe verwendet werden müssen und Energieverbrauch sowie CO₂ -Ausstoß so gering wie möglich bleiben. Statt auf Erdöl setzt sie zunehmend auf nachwachsende Rohstoffe wie Pflanzenreste oder Biomasse. Ein gutes Beispiel dafür ist die Methode von Markus Antonietti: Er verwandelt pflanzliche Abfälle mithilfe grüner Chemie in fruchtbare humische Erde – ein Material, das dem natürlichen Humus ähnelt, aber viel schneller entsteht und dabei Kohlenstoff speichert.

Kontakt 
Dr. Ulrike Glaubitz
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, ATB
Telefon: +49 331 5699-820
E-Mail: presse@spam.atb-potsdam.de
 

Dr. Miriam Franchina 
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, MPI-KG
Telefon: +49 331 567-9310
E-Mail:  Miriam.Franchina@spam.mpikg.mpg.de
 

Prof. Gabriele Berg
Mikrobiologin, ATB
Telefon: +49 331 5699-413
E-Mail: gberg@spam.atb-potsdam.de