{"id":120766,"date":"2023-01-12T07:32:00","date_gmt":"2023-01-12T06:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=120766"},"modified":"2023-01-09T14:10:06","modified_gmt":"2023-01-09T13:10:06","slug":"forschende-stellen-biookonomie-roadmap-fur-deutschland-vor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/forschende-stellen-biookonomie-roadmap-fur-deutschland-vor\/","title":{"rendered":"Forschende stellen Bio\u00f6konomie-Roadmap f\u00fcr Deutschland vor"},"content":{"rendered":"\n

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\"Roadmap<\/a>
Roadmap \u00bbZirkul\u00e4re Bio\u00f6konomie f\u00fcr Deutschland\u00ab \u00a9 Illustration: Thomas Kuhlenbeck<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Nachwachsende Rohstoffe und biobasierte Verfahren k\u00f6nnen in entscheidendem Ma\u00df zum Ersatz fossiler Materialien beitragen. Dies geht aus einer Roadmap hervor, welche die Fraunhofer-Gesellschaft am 2. Dezember der Politik und \u00d6ffentlichkeit pr\u00e4sentiert hat. In ihren Handlungsempfehlungen an die Politik skizzieren die Expertinnen und Experten einen Weg, wie die Leistungsf\u00e4higkeit der deutschen Industrie auch in Zeiten multipler globaler Krisen und Herausforderungen erhalten und gesteigert werden kann und gleichzeitig ihren Beitrag zum Erreichen der Klimaziele leistet. Das Papier stellt auch dar, welche Rahmenbedingungen gegeben sein m\u00fcssen, damit der Einsatz von Biomasse nicht im Widerspruch zu den Nachhaltigkeitszielen steht.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Zur Bew\u00e4ltigung von Klimawandel und Ressourcenknappheit bedarf es neben der Energie- und Agrarwende auch einer schnellen Umsetzung der Rohstoffwende. Einen entscheidenden Beitrag kann eine zirkul\u00e4re Bio\u00f6konomie leisten, die auf Kreislaufwirtschaft und erneuerbare statt fossile Rohstoffe setzt \u2013 und stets unter dem Primat der Nachhaltigkeit in die Umsetzung gebracht wird.<\/p>\n\n\n\n

Zirkul\u00e4re Bio\u00f6konomie unterst\u00fctzt Rohstoff-, Agrar- und Energiewende<\/h3>\n\n\n\n

Biomasse ist Rohstoff und Kohlenstoffquelle f\u00fcr die Bio\u00f6konomie, welche definitionsgem\u00e4\u00df biologische Ressourcen erzeugt oder nutzt: Agrarpflanzen bilden die Grundlage unserer Ern\u00e4hrung, Holz liefert Cellulose f\u00fcr die Papierherstellung und ist Baustoff gleicherma\u00dfen. Mit biobasierten Kunststoffen oder nachhaltigem Biogas und Biodiesel stellt Biomasse als Roh- und Ausgangsstoff eine Alternative zu fossilen Rohstoffen f\u00fcr die chemische Industrie und Energiewirtschaft dar. Um die Transformation unserer Gesellschaft zu einer zukunftsf\u00e4higen Lebens- und Wirtschaftsweise zu beschleunigen, hat die Fraunhofer-Gesellschaft am 2. Dezember 2022 in Berlin die Roadmap \u00bbZirkul\u00e4re Bio\u00f6konomie f\u00fcr Deutschland\u00ab vorgestellt und den Bundesministerien f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) und f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) \u00fcbergeben. <\/p>\n\n\n\n

Ein interdisziplin\u00e4res Team von Fraunhofer-Forschenden aus Materialwissenschaft und Verfahrenstechnik, Bio- und Lebensmitteltechnologie sowie Sozial- und Wirtschaftswissenschaften hat hierf\u00fcr den Stand der Technik, die Chancen und Herausforderungen in verschiedenen Anwendungsfeldern der Bio\u00f6konomie analysiert und daraus Handlungsempfehlungen f\u00fcr die Politik abgeleitet. Die Roadmap zeigt: Mit einer zirkul\u00e4ren Bio\u00f6konomie ist nachhaltiges, ressourcenschonendes und klimasch\u00fctzendes Leben und Wirtschaften m\u00f6glich. Unter Ber\u00fccksichtigung des Food-First-Prinzips k\u00f6nnen biogene Rohstoffe in Wertsch\u00f6pfungskreisl\u00e4ufen zur Herstellung von Produkten eingesetzt werden: Dabei werden die Produkte nach ihrer Nutzung durch Kreislauff\u00fchrung und Recycling weitestgehend wiederverwendet oder \u00fcber biologischen Abbau in den Kohlenstoffkreislauf zur\u00fcckgef\u00fchrt. <\/p>\n\n\n\n

Neben den technologischen M\u00f6glichkeiten und Anforderungen unterstreicht die Roadmap auch die Notwendigkeit f\u00fcr Anpassungen der Rahmenbedingungen: So gilt es, regulatorische H\u00fcrden abzubauen, Investitionen in den Technologietransfer auf den Weg zu bringen sowie Stakeholder, Verbraucherinnen und Verbraucher fr\u00fchzeitig einzubinden, um den Markteintritt neuer Verfahren und Produkte und damit ein umwelt- und klimafreundliches Wirtschaften voranzubringen.<\/p>\n\n\n\n

L\u00f6sungen trotz begrenzter Anbaufl\u00e4chen<\/h3>\n\n\n\n

Biomasse steht aufgrund der begrenzt verf\u00fcgbaren Anbaufl\u00e4chen in beschr\u00e4nkten Mengen zur Verf\u00fcgung und wird auch in Zukunft nicht in beliebigen Mengen produzierbar sein. Dies kann zu Nutzungskonflikten f\u00fchren. Wege aus der Fl\u00e4chenkonkurrenz bieten laut Roadmap geschlossene Biomasse-Produktionssysteme, wie sie beispielsweise beim Indoor Farming eingesetzt werden, oder eine engere Verzahnung der Agrarproduktion mit direkter Weiterverarbeitung, Veredelung und st\u00e4rkerer regionaler Verwertung. <\/p>\n\n\n\n

\u00bbDie Vorteile liegen auf der Hand: Regionale, modulare und flexible Systeml\u00f6sungen f\u00fcr Anbau, Verarbeitung und Verwertung sichern Resilienz und Souver\u00e4nit\u00e4t unter gleichzeitiger Steigerung der Nachhaltigkeit. Einige dieser Systeme ben\u00f6tigen sogar keine oder sehr viel weniger Agrarfl\u00e4chen als die traditionelle Landwirtschaft und die Produktion kann, unabh\u00e4ngig von den klimatischen Bedingungen, das ganze Jahr \u00fcber erfolgen. Vorausgesetzt nat\u00fcrlich, dass auch die Frage der Energie- und Wasserversorgung ebenfalls in der Konzeption nachhaltig gestaltet wird\u00ab, erl\u00e4utert Prof. Dr. Andrea B\u00fcttner, gesch\u00e4ftsf\u00fchrende Institutsleiterin am Fraunhofer IVV<\/strong>.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Neue Rohstoffe f\u00fcr die Bio\u00f6konomie: Reststoffe und CO2<\/sub><\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr eine St\u00e4rkung und den Ausbau der Bio\u00f6konomie ist es zudem unverzichtbar, alternative Kohlenstoffquellen zu erschlie\u00dfen. Hierzu eignen sich beispielsweise Rest- und Abfallstoffe, die in gr\u00f6\u00dferen Mengen in Land- und Forstwirtschaft, in der Lebensmittelindustrie oder auch in privaten Haushalten anfallen und bisher nur ansatzweise genutzt werden. Ein signifikantes Rohstoffpotenzial verortet die Roadmap zudem im Treibhausgas CO2<\/sub>. Der Begriff \u00bbCarbon Capture and Utilization\u00ab (CCU) umschreibt den Ansatz, CO2<\/sub>\u00a0aus der Atmosph\u00e4re einzufangen und durch geeignete, energieeffiziente Verfahren in technisch nutzbare Kohlenstoffverbindungen umzuwandeln \u2013 f\u00fcr chemische Grundstoffe oder als Energietr\u00e4ger bzw. Kraftstoff. <\/p>\n\n\n\n

\u00bbZahlreiche Verfahren unter Einsatz regenerativer Energie hat die Forschung hier bereits entwickelt. Durch Kombination mit biotechnologischen und elektrochemischen Verfahren k\u00f6nnen auch organische Molek\u00fcle mit gr\u00f6\u00dferer Komplexit\u00e4t produziert werden\u00ab, verdeutlicht Dr. Markus Wolperdinger, Institutsleiter am Fraunhofer IGB<\/strong>.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Mehr Ern\u00e4hrungssicherheit durch alternative und heimische Proteinquellen<\/h3>\n\n\n\n

Die Produktion von Lebensmitteln in klassischer Tiernutzung geht nicht nur mit sch\u00e4dlichen Treibhausgasemissionen einher. Um ein Kilogramm traditionelles tierisches Protein zu gewinnen, etwa in Eiern, Milch oder Fleisch, werden durchschnittlich f\u00fcnf Kilogramm Proteine aus pflanzlichen Rohstoffen und damit die entsprechenden Agrarfl\u00e4chen sowie Wasser und Energie ben\u00f6tigt. Alternativ lassen sich die f\u00fcr eine ausgewogene Ern\u00e4hrung wichtigen Proteine aus heimischen \u00d6lsaaten und H\u00fclsenfr\u00fcchten sowie aus verschiedenen Pflanzenarten oder proteinreichen Mikroalgen, Pilzen oder Insekten gewinnen. <\/p>\n\n\n\n

\u00bbWir ben\u00f6tigen innovative Anbausysteme f\u00fcr diese neuen Proteinquellen und \u00dcberwachungssysteme f\u00fcr eine standardisierte Qualit\u00e4t in der Herstellung sowie optimierte Technologien, um die Proteine zu gewinnen und in eine schmackhafte Form zu \u00fcberf\u00fchren\u00ab, f\u00fchrt B\u00fcttner<\/strong> aus. \u00bbAls Hemmnis erweisen sich aktuell jedoch noch regulatorische Vorgaben zur Zulassung neuartiger Lebensmittel aus Pilzen oder Insekten\u00ab.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Bedarf an recycling- und leistungsf\u00e4higen biobasierten Kunststoffen<\/h3>\n\n\n\n

Gut sechs Prozent des Roh\u00f6ls werden weltweit zur Herstellung von Kunststoffen gebraucht, von denen rund zwei Drittel als Abfall auf Deponien \u2013 oder in der Umwelt \u2013 enden. Eine Alternative sind Kunststoffe, die aus biogenen Rohstoffen erzeugt werden. Viele dieser biobasierten Kunststoffe sind zudem biologisch abbaubar. In kurzlebigen Anwendungen, wie beispielsweise Verpackungen, besitzen sie daher das Potenzial, die Ansammlung von Kunststoffabf\u00e4llen in der Umwelt zu verringern. Das Recycling solcher Kunststoffe sollte Vorrang vor ihrem vollst\u00e4ndigen Abbau haben, um auf Material und Energieeffizienz ausgerichtete Wertsch\u00f6pfungskaskaden zu realisieren. Mit einem Anteil von nur einem Prozent am Kunststoffmarkt fristen biobasierte Kunststoffe gegenw\u00e4rtig noch ein Nischendasein. Nur wenige davon, wie etwa PLA (Polymilchs\u00e4ure), lassen sich heute schon wettbewerbsf\u00e4hig herstellen und werden f\u00fcr kommerzielle Anwendungen genutzt. <\/p>\n\n\n\n

\u00bbF\u00fcr die weitere Technologieentwicklung w\u00e4re es hilfreich, wenn sich aus dem vorteilhaften \u00bbCarbon Footprint\u00ab der biobasierten Kunststoffe auch ein preislicher Wettbewerbsvorteil erg\u00e4be, beispielsweise durch CO2<\/sub>-Steuern auf fossile Rohstoffe\u00ab, unterstreicht Prof. Dr. Alexander B\u00f6ker, Institutsleiter am Fraunhofer IAP<\/strong>. In nachgelagerten Prozessen werden biobasierte Polymere f\u00fcr den sp\u00e4teren Einsatz, vor allem f\u00fcr langlebige Anwendungen, durch Additive weicher gemacht, flammhemmend ausger\u00fcstet oder mit Fasern verst\u00e4rkt. Anschlie\u00dfend werden sie zu Folien gezogen oder mit Hilfe von Spritzgussverfahren zu Bauteilen verarbeitet. \u00bbTrotz erster Erfolge bei der Erweiterung des werkstofflichen Eigenschaftsprofils und der Verarbeitungsprozesse der biobasierten Kunststoffe, ist jedoch noch Forschungsarbeit notwendig\u00ab, erl\u00e4utert B\u00f6ker<\/strong>.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Strategien f\u00fcr einen raschen Wandel<\/h3>\n\n\n\n

\u00bbUnsere Roadmap zeigt, dass bereits viele innovative Technologien entlang der gesamten Wertsch\u00f6pfungskette und f\u00fcr verschiedenste Anwendungen und Branchen der Bio\u00f6konomie entwickelt sind\u00ab, fasst Wolperdinger<\/strong> zusammen. \u00bbJetzt m\u00fcssen die Weichen so gestellt werden, dass diese Verfahren schnell in industrielle Dimensionen skaliert werden k\u00f6nnen, regulatorische Hemmnisse beseitigt und biobasierte Produkte wettbewerbsf\u00e4hig zu solchen aus fossilen Rohstoffen gemacht werden. Unsere Roadmap gibt dazu wichtige Hinweise.\u00ab <\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

F\u00fcr den nachhaltigen Erfolg einer zirkul\u00e4ren Bio\u00f6konomie empfiehlt die Roadmap unter anderem folgende Strategien:<\/p>\n\n\n\n