Klimaschutz durch Bioökonomie

Was ist Bioökonomie?

Wenn man sich zur ersten Information den entsprechenden Artikel auf Wikipedia durchliest, erfährt man, dass es in Sachen Bioökonomie kein einheitliches Verständnis gibt bzw. dass die Bioökonomie international unterschiedlich definiert wird.

Die EU beschreibt die Bioökonomie in ihrer im Jahr 2018 aktualisierten Strategie wie folgt: Die Bioökonomie umfasst alle Wirtschaftssektoren und Systeme, die auf biologischen Ressourcen … ihren Funktionen und Prinzipien basieren … Schlüsselfaktoren für eine erfolgreiche Umsetzung der Bioökonomie sind Nachhaltigkeit und das Denken in Kreisläufen. Sie sind Treiber neuer Industrien, der Modernisierung unserer Primärproduktionssysteme, des Umweltschutzes und der Stärkung der Biodiversität.

Und so definiert die Bundesregierung die Bioökonomie in ihrer Anfang des Jahres 2020 vorgestellten Nationalen Bioökonomiestrategie so: Die Bioökonomie umfasst die Erzeugung, Erschließung und Nutzung biologischer Ressourcen, Prozesse und Systeme, um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren im Rahmen eines zukunftsfähigen Wirtschaftssystems bereitzustellen.

Allein durch das BMEL und das BMBF sollen laut dieser Strategie bis zum Jahr 2024 insgesamt 3,6 Milliarden EUR in Forschung und Innovation investiert werden. Es bleibt abzuwarten, ob und wie die neue Bundesregierung diesem Pfad weiter folgen wird.

Vereinfacht lässt sich die Bioökonomie als nachhaltige Wirtschaftsweise beschreiben,

• die auf natürliche Ressourcen setzt (Stichwort biobasiert) und
• Abläufe der Natur berücksichtigt oder nachahmt (Stichwort Stoffkreisläufe).

Beispiele für Bioökonomie im Alltag

Quelle (externer Link)

Bioökonomie ist keine ökobewegte Randerscheinung, sondern kommt mehr und mehr in unserem Alltag an. Das zeigen die folgenden Beispiele:

1. Kaffeekapseln: Seit 2005 hat sich die Kaffeekapsel, in der Kaffeepulver portionsweise hermetisch verpackt und aufbewahrt wird, am Markt etabliert. Der Absatz von Kapseln wächst. Bestandteil aller handelsüblichen Kaffeekapseln sind Aluminium oder erdölbasierter Kunststoff. Doch es gibt Alternativen aus nachwachsenden Rohstoffen wie zum Beispiel Lignin, Pflanzencellulose. Durch diese Alternativen lassen sich große Mengen von Kunststoff- und Aluminiumabfall vermeiden.
2. Motorabdeckung: Bauteile im Motorraum eines Autos müssen extremen Hitzebelastungen von über 200 Grad Celsius gewachsen sein. Daimler setzt bei der Mercedes-A-Klasse Motorabdeckungen aus Biopolyamiden ein. Während konventioneller Kunststoff aus Erdöl hergestellt wird, besteht die Abdeckung zu einem großen Teil aus Rizinusöl. Das Öl wird aus den Samen des Wunderbaums gewonnen.
3. (Food)Verpackungen: Im Verpackungsbereich sind schon viele biobasierte Lösungen am Markt verfügbar bzw. befinden sich in der Entwicklung. Innovationen kommen sowohl von großen Konzernen als auch von Startups.

Bioökonomie und Klima

Und wie kann die Bioökonomie nun zum Klimaschutz beitragen? In erster Linie durch den Ersatz fossiler Rohstoffe durch biobasierte Rohstoffe. CO2, dass in Form von Erdöl oder Erdgas im Boden lagert, kann uns in den Bezug auf den Klimawandel egal sein. Wenn aber zum Beispiel mit Erdöl Kunststoff produziert wird, gelangt das CO2 früher oder später mit bekannten Folgen zusätzlich in die Atmosphäre.

Bei Nutzung pflanzlicher Rohstoffe ist das nicht der Fall. Für den Aufbau von Biomasse entnehmen Pflanzen der Atmosphäre nämlich CO2. Dieses geht zwar früher oder später auch wieder in die Atmosphäre über, wird dann aber wieder für den Aufbau von Biomasse genutzt. So ergibt sich ein immerwährender CO2-Kreislauf.

Dies ist natürlich eine vereinfachte Darstellung. Sie berücksichtigt zum Beispiel nicht, dass für die Verarbeitung und Bearbeitung von natürlichen Rohstoffen Energie verbraucht wird, die häufig noch fossil erzeugt wird. Biobasierte Produkte sind also nicht CO2-frei.

Dass biobasierte Produkte das Klima in vielen Fällen deutlich weniger belasten, zeigt das folgende Beispiel (Quelle, weitere Informationen):

Trinkflaschen bestehen normalerweise aus Polyethylenterephtalat PET. Dieses Polymer wird aus zwei verschiedenen chemischen Bausteinen hergestellt, zu denen das Monoethylenglycol MEG gehört. Inzwischen kann MEG zu Teilen aus Bioalkohol hergestellt werden, der aus Zuckerrohr gewonnen wird. Der Rohrzucker dient Mikroben als Nahrung, die daraus den Alkohol MEG vergären. Gemischt mit anderen chemischen Bausteinen wird daraus der Kunststoff BIO-PET hergestellt, der zu 30% biobasiert ist. Eine Flasche aus BIO-PET ist zwar nicht biologisch abbaubar, sie kann aber recycelt werden. Bei einem Kunststoff, der zu 30% biobasiert ist, können gegenüber der erdölbasierten Herstellung rund 20% CO2 eingespart werden. Mehrere Konsumgüterhersteller haben sich inzwischen zusammengeschlossen, um den Anteil von BIO-PET in ihren Plastikflaschen zu erhöhen. Eines der nächsten Ziele ist es, das Bio-Ethanol auch aus anderen Pflanzen und Pflanzenresten zu gewinnen.

Auch die Verwendung des Biomaterials Holz schont das Klima, da ein wachsender Baum der Atmosphäre CO2 entnimmt und langfristig bindet (ca. 1 Tonne CO2 je 1 Kubikmeter Holz). Das CO2 bleibt auch in aus Holz hergestellten Produkten gebunden.

Besonders groß ist der Klimavorteil von Holz im Baubereich, da die Herstellung anderer Baumaterialien (Zement, Beton, Stahl, Aluminium usw.) extrem viel CO2 freisetzt. Zum Beispiel soll die Zementindustrie zu 8% an den weltweiten Treibhausgas-Emissionen beteiligt sein (Quelle). Korrekterweise muss man aber darauf hinweisen, dass auch die Zementindustrie an einer Verringerung versucht, ihren CO2-Fußabdruck zu verringern.

Vor diesem Hintergrund erlebt das Bauen mit Holz eine kleine Renaissance, auch beim Bau von mehr- oder vielgeschossigen Gebäuden (Quelle).

Von der Bioökonomie zur Circular Bioeconomy

Immer häufiger wird über eine Erweiterung der Bioökonomie um den Aspekt der Kreislaufwirtschaft diskutiert. Denn wenn biologische Rohstoffe nur linear mit dem Endpunkt Müll genutzt werden, stellt dies sicher noch nicht das ökologische Optimum dar. Im Rahmen einer zirkulären Bioökonomie (Circular Bioeconomy) würde demgegenüber eine Wirtschaftsweise mit geschlossenen Kreisläufen auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe angestrebt.

In einem Whitepaper von Bayern Innovativ wird beschrieben, wie eine solche erweiterte Bioökonomie aussehen könnte:

In Anlehnung an das Circular Economy Modell der Ellen MacArthur Foundation werden in der zirkulären Bioökonomie die Rohstoffe in zwei Kreisläufen geführt, die miteinander verknüpft sind. Materialien werden durch Reparatur, Wiederverwendung und Recycling in Nutzung gehalten und im technischen Kreislauf geführt, bevor daraus neue Rohstoffe extrahiert und über den biologischen Kreislauf wieder zugeführt werden können. Die energetische Nutzung und Deponierung sollen dadurch auf ein Minimum reduziert werden. Manche Materialien wie Erze/Metalle werden nur im technischen Kreislauf geführt und durch Bergbau gewonnen. Hier kann die Biotechnologie für energieeffizientere/umweltschonendere Verfahren genutzt werden.

Die Bioökonomie zirkulär zu machen, würde deren Nutzen für Klima und Umwelt noch einmal deutlich steigern. Gleichzeitig würde dies die Komplexität der Bioökonomie noch einmal deutlich erhöhen. Hier besteht noch viel Bedarf an Forschung und technischer Entwicklung. Entsprechende Projekte werden aber durch verschiedene Förderprogramme adressiert, die wir im letzten Abschnitt dieses Artikels darstellen.

Förderung für Forschung und Entwicklung

Da die Bioökonomie eine noch recht junge Technologie ist, gibt es auf diesem Feld noch viel Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Da ist es gut, dass die Kosten entsprechender FuE-Projekte zum Beispiel durch die themenoffenen Innovationsförderprogramme von Bund und Ländern abgefedert werden können. Auch die Forschungszulage ist für Projekte im Bereich der Bioökonomie geeignet.

Weitere Fördermöglichkeiten bestehen über themenspezifische Förderprogramme, die auf verschiedene Aspekte der Bioökonomie fokussieren.

KMU-innovativ: Bioökonomie

KMU-innovativ ist das BMBF-Förderprogramm für Spitzenforschung. Wie der Name schon sagt, richtet sich in erster Linie an kleine und mittlere Unternehmen. Wobei dieses Subprogramm auch mittelständischen Unternehmen offen steht. Gefördert werden können zum Beispiel FuE-Projekte zu umweltfreundlichen Biomaterialien und Biokunststoffen, zu neuen Wirk- und Wertstoffen aus bisher ungenutzten Reststoffen bzw. neuen Quellen wie Insekten oder Algen.

Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe

Mit diesem Förderprogramm unterstützt das BMEL die Entwicklung innovativer biobasierter Produkte sowie Verfahren und Technologien zur Herstellung solcher Produkte. Das Programm arbeitet in erster Linie mit thematisch konkretisierten Förderbekanntmachungen, in der Vergangenheit zum Beispiel zu biobasierten

• Schmierstoffen,
• Klebstoffen,
• Beschichtungen sowie
• zur recyclinggerechten Verwendung von Holz.

Grundsätzlich können Projektskizzen aber jederzeit eingereicht werden, soweit sie zu den Förderschwerpunkten des Programms passen.

Förderung für Demonstrationsvorhaben und Pilotprojekte

Neben Forschung und Entwicklung ist es für die Etablierung der Bioökonomie wichtig, mit Erfolg im industriellen Maßstab zu demonstrieren, dass bioökonomische Verfahren und Prozesse funktionieren und biobasierte Materialien den angestrebten Zweck erfüllen.

Demonstrationsanlagen für die industrielle Bioökonomie

Mit diesem Förderprogramm fördert das BMWi die Nutzung und den Bau von Demonstrationsanlagen, um biobasierte Produktionsprozesse abzubilden, zu testen und zu validieren. Damit will das Ministerium den Transfer bioökonomischer Produkte und Verfahren in die industrielle Praxis unterstützen und beschleunigen.

LIFE-Förderung der EU

Mit ihrem Programm LIFE unterstützt die EU die Einführung und Etablierung innovativer und umweltfreundlicher Lösungen auf dem europäischen Markt. Das können Produkte, Verfahren oder auch Dienstleistungen sein. Natürlich auch aus dem Bereich der Bioökonomie.

Für Demonstrationsvorhaben und Pilotprojekte gilt bei LIFE ein Fördersatz von 60% auf die zuwendungsfähigen Kosten. Im Durchschnitt haben LIFE-Projekte übrigens eine Größe von 1,5 bis 3 Mio. EUR.

Klimaschutz und Bioökonomie

Bioökonomische Verfahren und biobasierte Materialien können dabei helfen, Deutschland bis zum Jahr 2045 klimaneutral zu machen. Optimal wäre es dabei, wenn aus der Bioökonomie eine zirkuläre Wirtschaftsweise würde (Circular Bioeconomy).

Können und wollen Sie sich an dieser Entwicklung beteiligen? Planen Sie ein Innovationsprojekt dazu oder wollen Sie ein Demonstrationsvorhaben realisieren? Dann sprechen Sie uns an. Wir finden das passende Förderprogramm dazu und erarbeiten einen aussichtsreichen Förderantrag für Sie.

Wir freuen uns auf Ihren Anruf oder Ihre E-Mail.

https://www.pnoconsultants.com/de/neuigkeiten/foerderziel-klimaneutralitaet/