Verpackungen, Farben, Textilien: Erd\u00f6l ist das Material, aus dem viele Produkte hergestellt werden. Und Erd\u00f6l ist klimasch\u00e4dlich. Alternativ k\u00f6nnten in Zukunft mehr biobasierte Materialien zum Einsatz kommen. Rohstoffe aus Pflanzen, Tieren, Mikroorganismen oder organischem Abfall.<\/p>\n
Bio\u00f6konomie Manipulierte Natur<\/p>\n
Menschlichere Nutztierhaltung Huhn im Gl\u00fcck
\n\u201eWir stehen jetzt hier in der technischen Versuchshalle, die das Institut f\u00fcr thermische Verfahrenstechnik\u2018 an der TU Hamburg f\u00fchrt. Die wichtigste Pilotanlage f\u00fcr uns ist eigentlich die Aufschlussanlage, mit der wir aus dem Weizen-stroh die Basisbestandteile rausholen.\u201c<\/p>\n
Mit dieser Pilotanlage zaubert die Ingenieurin Wienke Reynolds aus Weizenstroh Bioplastik. Gerade steht sie vor dieser Anlage: Das sind einige Edelstahl-Zylinder und Trichter, die \u00fcber Rohre, Armaturenbretter und Messger\u00e4te mit-einander verbunden sind.<\/p>\n
Wienke Reynolds beugt sich \u00fcber einen Edelstahlbeh\u00e4lter am Boden und schraubt den Deckel auf. Drinnen befindet sich ein gro\u00dfes Sieb.<\/p>\n
\u201eDas ist die gro\u00dfe Kapsel, mit der wir das pelletierte Weizenstroh in die Hei\u00dfwasservorbehandlung einsetzen. Also quasi unsere Kaffeekapsel, nur eben mit 40 Liter Volumen.\u201c<\/p>\n
Auf dem Papier klingt die Idee zukunftsweisend: CO2 wird aus der Atmosph\u00e4re wieder eingefangen und eingelagert. Die Politik kalkuliert l\u00e4ngst mit Kohlendioxid-Entnahmeverfahren \u2013 aber die Technologie ist umstritten.<\/p>\n
Reynolds schaufelt die Strohpellets in den Beh\u00e4lter, sie sehen wie beigefarbige Kaffeebohnen aus:<\/p>\n
\u201eDa wird die Biomasse eingesetzt und mit Wasser durchstr\u00f6mt, bisschen wie eine Nespressokapsel sieht das dann aus. Wir haben den Ansatz, dass wir nicht nur keine Chemikalien verwenden wollen, sondern dass wir alle Bestandteile der Biomasse nutzen. Denn in den meisten Prozessen verliere ich eine der Zucker-Fraktionen, die ich in der Biomasse habe.\u201c<\/p>\n
60 Milliarden Tonnen Biomasse wachsen j\u00e4hrlich heran
\nAlle Bestandteile nutzen und keine Abf\u00e4lle erzeugen, nur so macht die Bio\u00f6konomie wirklich Sinn. Es gilt, den kosteng\u00fcnstigen Rohstoff Erd\u00f6l, der bislang in H\u00fclle und F\u00fclle vorhanden war, durch andere Materialien zu erg\u00e4nzen. Die aber m\u00fcssten erst einmal hergestellt oder eingesammelt werden.<\/p>\n
Erd\u00f6l und auch Erdgas oder Kohle ist \u00fcber Jahrmillionen eingelagertes Pflanzenmaterial. Jahr f\u00fcr Jahr werden allein mehr als vier Milliarden Tonnen Roh\u00f6l verbraucht. Der L\u00f6wenanteil, n\u00e4mlich mehr als 90 Prozent, werden derzeit noch verbrannt.<\/p>\n
Wenn \u00d6l durch Jahr f\u00fcr Jahr frisch produzierte Biomasse ersetzt werden soll, ist \u00e4u\u00dferste Sparsamkeit vonn\u00f6ten, mahnt Steffi Ober, Team-leiterin \u00d6konomie und Forschungspolitik vom Naturschutzbund NABU: \u201eEs ist zweifelsfrei so, dass wir nicht eins zu eins fossile Tr\u00e4ger wie \u00d6l, Gas und Kohle durch Biomasse ersetzen k\u00f6nnen; schlicht weil die Energiedichte in den fossilen Tr\u00e4gern sehr viel h\u00f6her ist, als in der Biomasse, die wir zur Verf\u00fcgung haben. Wir haben das Land gar nicht da, weltweit gesehen, um alle Nutzungsanspr\u00fcche, die wir haben, eins zu eins zu ersetzen \u2013 also dieser Substitutionsgedanke wird \u00fcberhaupt nicht funktionieren.\u201c<\/p>\n
Etwa 60 Milliarden Tonnen Biomasse wachsen j\u00e4hrlich auf der Erde in W\u00e4ldern, Feldern, Weiden und Steppen heran. Ein Viertel davon nutzt der Mensch bereits: als Nahrung, Tierfutter oder Biorohstoff. Gleichzeitig gehen Ackerfl\u00e4chen im raschen Tempo verloren, weil sie \u00fcbernutzt werden und der Klimawandel sie mit \u00dcberschwemmungen oder D\u00fcrren verw\u00fcstet.<\/p>\n
Raum f\u00fcr neue Energiepflanzen k\u00f6nnte aber entstehen, wenn die Menschheit deutlich weniger Fleisch konsumiert. Denn von der genutzten Biomasse wird derzeit mehr als die H\u00e4lfte als Tierfutter verwendet, sagt Steffi Ober:<\/p>\n
\u201eDie Bio\u00f6konomie zwingt uns ja zu sagen: Wir haben eine Welt zur Verf\u00fcgung, ein bestimmtes Potenzial an landwirtschaftlich nutzbarer Fl\u00e4che oder auch Rest- und Abfallstoffe. Und wir m\u00fcssen uns dann aber entscheiden und ein Gesamtkonzept finden, wie wir die dann nutzen. Ob wir daraus Futtermittel machen, Lebensmittel machen, stoffliche Nutzung oder eben Bio Energie.\u201c<\/p>\n
Die Bio\u00f6konomie kann allerdings mehr, als Erd\u00f6l zu ersetzen. Und sie nutzt als Materialien nicht nur Pflanzen, sondern auch Abf\u00e4lle und Mikroorganismen. Der Rohstoff zum Beispiel, mit dem Wienke Reynolds und ihr Team in Hamburg arbeiten, beansprucht gar keine zus\u00e4tzlichen Ackerfl\u00e4chen. Denn es handelt sich um Abfall, den man nicht essen kann, sagt Reynolds:<\/p>\n
\u201eAlso sowas wie Stroh oder Holz oder Reste aus der Lebensmittelherstellung, zum Beispiel Nussschalen. Und diese Bio Massen haben alle gemeinsam, dass da zum Beispiel Cellulose drin ist. Das kennt jeder, vom Klopapier bis hin zum Schreibpapier. Und da ist immer noch ein Stoff mit drin: das sogenannte Lignin, das kennt keiner so richtig. Und das Lignin ist nach Cellulose tats\u00e4chlich das zweith\u00e4ufigste Bio Polymer der Welt. Das Lignin ist so etwas wie der Kleber zwischen den Cellulosefasern in der Pflanze, das h\u00e4lt die Pflanzen zusammen, das gibt der Pflanze Stabilit\u00e4t.\u201c<\/p>\n
Aus Holzabf\u00e4llen kann Cellulose gewonnen werden, dass als Biopolymer herk\u00f6mmliches Plastik ersetzen kann. (imago images \/ Jochen Track)<\/p>\n
Inzwischen h\u00e4lt die TU Hamburg ein Patent auf diese Erfindung. Reynolds und drei Kommilitonen eine Kollegin haben eine Firma namens Lignopure gegr\u00fcndet. Sie wollen mit dem Patent arbeiten.<\/p>\n
\u201eEin Themenbereich, der aktuell nat\u00fcrlich hochmodern ist, ist der Ersatz von erd\u00f6lbasierten Kunststoffen in unseren t\u00e4glichen Produkten. Also das sind Plastikbauteile, aber zum Beispiel auch gummiartige Materialien in Reifen. Der Reifenabrieb auf der Stra\u00dfe versuchsacht ja auch gro\u00dfe Umweltprobleme,\u201c<\/p>\n
Wiencke Reynolds nimmt ein rechteckiges Probest\u00fcck in die Hand:<\/p>\n
\u201eHier haben wir zum Beispiel Lignin als biobasierten Bestandteil eingesetzt. Das sieht so ein bisschen aus wie Leder. Das ist aber absolut pflanzlich, 100 Prozent Bio basiert und auch bioabbaubar, und k\u00f6nnte eben zum Beispiel als Lederersatz ohne Tierversuche, ohne \u00fcberhaupt tierische Produkte zu nutzen, eingesetzt werden.\u201c<\/p>\n
Lignin ist als Material vor allem auch deshalb interessant, weil es ein Abfallprodukt ist. Es f\u00e4llt bei Bioraffinerien und Papierfabriken in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von mehreren 100.000 Tonnen an. Bisher wurde es in diesen Anlagen verbrannt und als Energie f\u00fcr den Produktionsprozess genutzt.<\/p>\n
Aber f\u00fcr die Verbrennung ist Lignin eigentlich zu schade, sagt die Mikrobiologin Christine Lang. In einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sollte es besser Ausgangsmaterial f\u00fcr etwas Neues sein. Die Energieerzeugung in den Papierfabriken m\u00fcssten dann Wind und Sonne \u00fcbernehmen:<\/p>\n
\u201eDie eigentliche Aufgabe, die intelligent gel\u00f6st werden sollte, ist, dass nichts verloren geht (das) ist genau ein sehr zentraler Punkt der Bio-\u00d6konomie.\u201c<\/p>\n
Christine Lang war seit 2012 Co-Vorsitzende des sogenannten Bio\u00f6konomierats, ein vom Bundesforschungs- und dem Bundesagrarministerium eingesetztes Expertengremium, das die Bundesregierung ber\u00e4t. Im Juli 2019 wurde der Rat aufgel\u00f6st, ein neuer soll bald gegr\u00fcndet werden:<\/p>\n
\u201eDas ist ja die Idee, dass man ein Wirtschaftssystem entwickelt, das anders ist als bisher. N\u00e4mlich, dass man viel mehr \u00fcber Nachhaltigkeit nachdenkt, \u00fcber Kreisl\u00e4ufe. Das hei\u00dft, etwas, was man sowieso produziert hat, zu etwas Besserem, H\u00f6herwertigeren weiter zu entwickeln, Man w\u00fcrde sich anschauen: Was sind das f\u00fcr Grundmaterialien? Die fallen an, die sind also Reststoffe an irgend-einer Stelle, und damit sind sie wieder eine Biomasse oder Ausgangsstoff f\u00fcr bio\u00f6konomische Ideen und Prozesse.\u201c<\/p>\n
Kleinstlebewesen wandeln Hefe in rei\u00dffeste Chirurgenf\u00e4den
\nChristine Lang nennt als Beispiel Fischh\u00e4ute, Gr\u00e4ten oder die Chitin-Panzer von Krabben, alles Abfallprodukte aus der Lebensmittelindustrie. Schon heute l\u00e4sst sich das Material mithilfe biotechnologischer Verfahren in Kunststoffe umwandeln. Als Mikrobiologin begeistert sich Lang besonders f\u00fcr Prozesse, bei denen Mikroorganismen eine Rolle spielen. Die Kleinstlebewesen wandeln zum Beispiel Hefe in rei\u00dffeste Chirurgenf\u00e4den um:<\/p>\n
\u201eDas ist theoretisch unbegrenzt verf\u00fcgbar. Man hat einen Mikroorganismus, der braucht ein Futter wie einen Zucker, und der kann dann daraus dieses Material produzieren. Und dann h\u00e4tten Sie Ihren sch\u00f6nen Kreislauf, wo man dann gar nichts mehr wegschmei\u00dfen muss, sondern es genau daf\u00fcr verwenden kann.\u201c<\/p>\n
Idealerweise k\u00f6nnte dieser Zucker aus Lebensmittelabf\u00e4llen gewonnen werden und keine weiteren Ressourcen \u2013 wie zum Beispiel Ackerland \u2013 verbrauchen.<\/p>\n
Relativ weit in der Forschung gediehen ist die Idee, Waschmittel mit Enzymen zu versetzen:<\/p>\n
\u201eDas sind ja dann Enzyme, die aus Mikroorganismen kommen. Die sind so optimiert, dass sie bei niedrigen Temperaturen genauso effektiv waschen wie fr\u00fcher bei hohen Temperaturen, und man spart enorme Mengen Energie. Also ein ganz klar zu berechnender Vorteil.\u201c<\/p>\n
Mit Enzymen l\u00e4sst sich auch Plastikabfall in seine Einzelbestandteile zerlegen. Andere Mikroorganismen bauen daraus dann wiederum h\u00f6herwertige Kunststoffe. Und sogar beim Kampf gegen den Klimawandel helfen die mikroskopisch kleinen Wunderwesen offenbar mit, wenn man ihre Eigenschaften entsprechend heranz\u00fcchtet, erkl\u00e4rt Christine Lang:<\/p>\n
\u201eEine Zukunftsentwicklung wird sein, dass man Mikroorganismen z\u00fcchten wird, die das CO2 aus der Atmosph\u00e4re fangen, das ist ja ein Kohlenstoff, und daraus dann neue Molek\u00fcle oder neue Werkstoffe herstellen. Das w\u00e4re nat\u00fcrlich ein sehr intelligenter Ansatz, dass man das, was man eh gerne entfernen m\u00f6chte aus der Atmosph\u00e4re, nutzt als Futter f\u00fcr die Bakterien, die dann daraus etwas Neues machen wie Materialien zum Beispiel.\u201c<\/p>\n
Das gilt auch f\u00fcr Gr\u00fcnschnitt und Laubabfall, der ohnehin regelm\u00e4\u00dfig entsorgt werden muss. Die Gr\u00fcnfl\u00e4chen\u00e4mter in den St\u00e4dten k\u00f6nnten ihr Laub im Herbst dann in der kommunalen Bio-Fermenter Anlage abliefern anstatt in der M\u00fcllverbrennung. Statt Geb\u00fchren f\u00fcr Abfall zu zahlen, kassieren sie Geld f\u00fcr einen Rohstoff.<\/p>\n
Damit das gelingt, muss die Bio\u00f6konomie aber auch Antworten auf organisatorische Fragen finden: n\u00e4mlich wie man Abf\u00e4lle so einsammelt und trennt, dass sie als Rohstoff nutzbar sind. Bei Herbstlaub mag das noch vergleichsweise ein-fach sein. Anders sieht es mit Speiseabf\u00e4llen und Reststoffen aus den Haushalten und der Gastronomie aus. Die Biotonne von heute reicht nicht aus, hier landen zu h\u00e4ufig Fehlw\u00fcrfe. Um Biom\u00fcll als Ressource f\u00fcr die Bio\u00f6konomie zu erschlie\u00dfen, m\u00fcssten die B\u00fcrger f\u00fcr korrekt getrennten M\u00fcll bezahlt, w\u00e4hrend sie f\u00fcr die Restm\u00fcllentsorgung belastet werden.<\/p>\n
Neue Wege bei der Erschlie\u00dfung von Ressourcen interessieren auch den Versandh\u00e4ndler Michael Otto. Er engagiert sich schon lange daf\u00fcr, wirtschaftliche Belange und Naturschutz unter einen Hut zu bekommen. Mit seiner Umweltstiftung f\u00f6rdert er zahlreiche Projekte, die in das Gesch\u00e4ftsfeld der Bio\u00f6konomie geh\u00f6ren. Zum Beispiel Biodiversit\u00e4tsma\u00dfnahmen in der Agrarlandschaft:<\/p>\n
\u201eIch bin schon der Meinung, dass man Naturschutz und Bio \u00d6konomie durchaus verbinden kann. Da gibt es viele WIN-WIN-Situationen, positive Entwicklungen, wobei das in Harmonie ist und nachhaltig. Und das muss die Zielsetzungen sein, dass wir es letztlich nachhaltig gestalten. Wenn ich zum Beispiel daran denke, wenn wir heute Bl\u00fchstreifen in der Landwirtschaft f\u00fcr wichtige Arten, gerade f\u00fcr die Insekten, f\u00fcr die Schmetterlinge, f\u00fcr die Bienen \u2013 dann kann man hinterher nat\u00fcrlich die verbl\u00fchten Bl\u00fchstreifen auch nutzen, um daraus Bio Energie zu gewinnen.\u201c<\/p>\n
Agroforstsysteme oder Bl\u00fchstreifen machen die Landwirtschaft vielf\u00e4ltiger und helfen dabei, V\u00f6gel und Insekten zur\u00fcck zu locken. Statt zu Biosprit lassen sich die holzigen Stengel der verbl\u00fchten Streifen aber auch zu einem h\u00f6herwertigen Rohstoff verarbeiten.<\/p>\n
Sprecher f\u00fcr Bio\u00f6konomie bei den Gr\u00fcnen bleibt skeptisch
\nDie PR- und Marketingchefin Celine Barth von der Hamburger Firma Bio-Lutions h\u00e4lt ein kleines, br\u00e4unliches Tablett in der Hand. Das Material erinnert an Pappe, hat aber eine deutlich erkennbare, faserige Struktur. Es besteht zu 100 Prozent aus Agraresten:<\/p>\n
\u201eWir stellen Lebensmittelverpackungen und Einweggeschirr her. Das hier zum Beispiel ist unser Tray, wo zum Beispiel Vogelfutter verpackt werden kann oder alles, was so an der Frischetheke im Supermarkt, sowas wie Tomaten, \u2013 da k\u00f6nnte man die Plastikverpackung durch diese Trays ersetzen.\u201c<\/p>\n
Bio-Lutions verhandelt bereits mit einem gro\u00dfen Lebensmitteleinzelh\u00e4ndler, Genaueres m\u00f6chte Barth aber nicht verraten. 2020 soll das erste Werk in Deutschland er\u00f6ffnen. Bio-Lutions schweben kleinere, dezentrale Anlagen vor, n\u00e4mlich dort, wo die Rohstoffe anfallen. Am liebsten in der ganzen Welt, aber das ist noch Zukunftsmusik. In Indien gibt es bereits ein Werk, das produziert:<\/p>\n
\u201eWir nutzen ja eine bisher unausgesch\u00f6pfte Ressource, n\u00e4mlich Agrarreste. Die werden in Indien bisher meistens verbrannt auf den Feldern, eine als wertlos erachtete Ressource. Und die nehmen wir den Bauern ab, wir bezahlen sie sogar daf\u00fcr. Also die Dinge, die sie vorher verbrannt haben, sind jetzt f\u00fcr sie eine weitere Einnahmequelle. Dann wird das gereinigt, getrocknet, geschreddert und von unserem Collection-Center zur Fabrik gebracht. Und in der Fabrik werden die Rohmaterialien mechanisch verarbeitet. Das ist ein patentierter Prozess, den wir entwickelt haben. Dadurch haben wir erreicht, dass die Fasern nat\u00fcrlich verkleinert werden und selbst bindend werden.\u201c<\/p>\n
Der Prozess kommt ohne Chemikalien aus, er ist strom- und wassersparend und h\u00e4lt dadurch die Produktionskosten so niedrig, dass die Agrarverpackungen preislich durchaus mit Plastik konkurrieren k\u00f6nnen, sagt Celine Barth.<\/p>\n
Viele Ideen zur Bio\u00f6konomie klingen so, dass sie Umweltsch\u00fctzer erfreuen sollten. Harald Ebner, Sprecher f\u00fcr Bio\u00f6konomie bei den Gr\u00fcnen, bleibt aber skeptisch:<\/p>\n
\u201eIch hab mir ein T-Shirt gekauft, weil mich das dann doch interessiert hat, aus Kaffeesatz. Am Ende kuckt man, was ist das jetzt f\u00fcr eine Faser, Kaffeesatzfaser oder was? Nein, es ist Polyamid. So wie wir es jetzt schon seit was wei\u00df ich wie vielen Jahren kennen, nur dass dieses Polyamid jetzt halt nicht aus Erd\u00f6l, sondern aus Kaffeesatz hergestellt wurde. Polyamid ist Plastik. Das hei\u00dft, wir haben am Ende dieser Kette wieder einen Stoff stehen, wo wir dann auch wieder eine Antwort brauchen: Was machen wir am Ende seines Lebenszyklus aus diesem Stoff?\u201c<\/p>\n
Macht die Bio\u00f6konomie Sinn, wenn ihre Erzeugnisse zwar biobasiert, nicht aber biologisch abbaubar sind? Theoretisch kann man nat\u00fcrlich auch Polyamid und die unterschiedlichsten Plastikerzeugnisse mit einer neu zu schaffenden Verwertungsinfrastruktur einsammeln, um daraus Neues zu fertigen.<\/p>\n
\u201eIn Finnland gibt es sehr viele B\u00e4ume aber wenig Wald. Warum? Weil dort eine sehr, sehr intensive Holznutzung stattfindet. Da war ich in einem neuen Werk \u2013 ein Werk f\u00fcr Bioprodukte. Bioprodukte waren in deren Augen alles Produkte, die gewonnen wurden auf der Basis von Holz. Daraus haben die einen Chemiegrundstoff gewonnen, aus dem dann s\u00e4mtliche weiteren ganz normalen Industrieprozesse der organischen Chemie aufbauen k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n
Ende der Wachstumsgesellschaft?
\nWill die Bio\u00f6konomie wirklich nachhaltig sein, muss ihr die Quadratur des Kreises gelingen: Es gilt, Materialien zu erzeugen, die stabil sind wie ein Autoreifen, wasserundurchl\u00e4ssig wie ein Eimer oder fettabweisend wie eine Lebensmittel-verpackung \u2013 sie sollen aber am Ende ihres Lebens kompostierbar sein. Die Packungen von \u201aBio-Lutions\u2018 zum Beispiel erf\u00fcllen teilweise diesen Anspruch, und viele Produkte von \u201aLignopure\u2018 auch. Zumindest solange sie nicht mit anderen Materialien gemischt werden.<\/p>\n
Noch wichtiger ist Harald Ebner von den Gr\u00fcnen aber ein anderes Thema:<\/p>\n
\u201eWas alle Ans\u00e4tze zur Bio\u00f6konomie leisten m\u00fcssen: Sie m\u00fcssen die nach-haltige Rohstofferzeugungsfrage beantworten, ohne diese wird es keine positive Bilanz der Bio \u00d6konomie geben k\u00f6nnen. Egal, ob das irgendwelche Algen- und Mikroben-Fermenter sind, die brauchen alle auch Rohstoffe. Die brauchen alle irgendeine Art von Futter, dass da was passiert.\u201c<\/p>\n
Auch wenn Abfall als Ressource eine gro\u00dfe Rolle spielen sollte \u2013 die Bio\u00f6konomie funktioniert nicht ohne Pflanzen, die sich stofflich nutzen lassen. Nachhaltig kann die neue Wirtschaftsweise also nur sein, wenn die Agrarpolitik den Naturschutz in der Landwirtschaft st\u00e4rker in den Fokus nimmt, die Biodiversit\u00e4t sch\u00fctzt und wirksame Ma\u00dfnahmen gegen das Insektensterben ergreift. Zum Beispiel mit Agroforstsystemen, also dem kombinierten Anbau von Nahrungspflanzen und B\u00e4umen.<\/p>\n
Wer das konsequent zu Ende denkt, st\u00f6\u00dft an die Grenzen des Planeten Erde. So k\u00f6nnte der Wandel zur biobasierten Wirtschaft auch das Ende der Wachstumsgesellschaft einl\u00e4uten. Steffi Ober fordert daher ein breites B\u00fcndnis aus B\u00fcrgern und Wirtschaft, um diesen Wandel vorzubereiten.<\/p>\n
\u201eDann ist die Frage, wovon konsumiert man weniger? Wie funktioniert dieser Wandel, welche Industrie geht dann auch raus? Zum Beispiel: Was hei\u00dft das f\u00fcr die chemische Industrie? Also bekommt sie denn \u00fcberhaupt die Stoffe, die sie braucht, als Grundlage aus dieser Bio \u00d6konomie.\u201c<\/p>\n
Bis jetzt ist er noch da, der Rohstoff Erd\u00f6l \u2013 und manche Experten sch\u00e4tzen, dass das noch Jahrzehnte so weitergeht. Aber die L\u00f6sungen, die es jetzt schon gibt, zeigen die Richtung an.<\/p>\n
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