Zirkuläre Bioökonomie

Impulse auf dem Weg zu einer nachhaltigen Gesellschaft

Weltweite Entwicklungen auf verschiedensten Ebenen führen uns deutlich vor Augen: Wir müssen global umdenken, uns von alten Lebensgewohnheiten, von unserem Konsumverhalten und von vielen industriellen Produktionsprozessen verabschieden, wenn wir künftigen Generationen ein gutes Leben auf unserem Planeten ermöglichen wollen. Eine nachhaltige und zirkuläre Bioökonomie kann dazu einen entscheidenden Beitrag leisten.

Zirkuläre Bioökonomie
Eine nachhaltige und zirkuläre Bioökonomie ist notwendig, damit auch für zukünftige Generationen ein gutes Leben möglich ist.

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Umweltereignisse wie verheerende Naturkatastrophen mehren sich selbst in gemäßigten Klimazonen. Immer heißere Sommer verursachen auch in Deutschland langanhaltende Trockenperioden, die nicht nur der Landwirtschaft massive Ernteausfälle [1] bescheren, sondern auch das Artensterben beschleunigen. Zudem führen die langen Dürren in vielen Regionen zu einem Absterben ganzer Waldflächen [2] – mit katastrophalen Auswirkungen für Natur, Waldbesitzer und Forstwirtschaft. Der immer rascher fortschreitende Klimawandel ist mittlerweile direkt vor unserer Haustür angekommen. Gleichzeitig wächst die Weltbevölkerung schneller denn je. Von 1970 bis heute hat sie sich von ca. 3,7 Milliarden auf 7,8 Milliarden Menschen mehr als verdoppelt [3]. Bis 2030 wird ein weiteres Anwachsen auf 8,4 Milliarden Menschen [4] erwartet. Hier stellt sich die Frage, wie sich der weltweit zunehmende Bedarf an Lebensmitteln ohne weiteren Raubbau an Natur und Umwelt sowie ohne Massentierhaltung langfristig decken lässt. Auch der wachsende Wohlstand in vielen Schwellenländern zeigt globale Auswirkungen. Der dortige Ausbau urbaner und industrieller Infrastrukturen führt zu einem höheren Bedarf an Ressourcen und Energie. Mit der steigenden Kapitalkraft der aufstrebenden Mittelschicht wächst zudem der Konsumhunger – laut Goldman Sachs wird beispielsweise allein die Zahl der Autos in Indien von derzeit 17 pro 1.000 Einwohner bis 2050 auf 489 Fahrzeuge steigen [5]. Mehr Konsum bringt aber nicht nur einen gesteigerten Energiebedarf, sondern auch ein höheres Abfallaufkommen mit sich. Nicht abbaubare Polymere und Mikroplastik aus Haushaltsartikeln in Böden und Gewässern stellen eine Bedrohung für Flora, Fauna und unsere eigene Gesundheit dar. Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) gelangen allein in Deutschland jährlich 977 Tonnen Mikroplastik und 46.900 Tonnen gelöste Polymere aus Kosmetikprodukten, Wasch-, Putz- und Reinigungsmitteln ins Abwasser [6].

Lineare Wirtschaft
Lineare Wirtschaft – das heute vorherrschende System beruht vor allem auf der Weiterverarbeitung fossiler Rohstoffe zu Produkten, die großteils nicht wiederverwertet werden und zum Teil sogar aufwendig entsorgt werden müssen.
Wertschöpfungskette in der Bioökonomie
Wertschöpfungskette in der Bioökonomie: Biogene Roh- und Reststoffe werden durch Koppel- und Kaskadennutzung effizient genutzt. Ermöglicht wird dies durch Technologien wie Industrielle Biotechnologie, Bioverfahrenstechnik, Grüne Chemie, Bionik und Werkstoffwissenschaften.

Die Herausforderung: Weltweit nachhaltig leben und wirtschaften

Seit Jahrzehnten wissen wir: Fossile Rohstoffe werden knapp und sind die Hauptursache für CO2-Emissionen. Sie treiben damit den Klimawandel voran. Es gilt, nachhaltige und erneuerbare Ressourcen zu erschließen, um unsere Infrastrukturen zu erhalten und die weltweite Versorgung der Bevölkerung mit Nahrungsmitteln, Energie und Materialien in Zukunft gewährleisten zu können. Die Corona-Pandemie macht uns derzeit besonders bewusst, wie stark wir von bestimmten Technologien, Rohstoffen und Lieferketten abhängig sind, um unser Leben „am Laufen“ zu halten. Viele davon basieren nach wie vor auf der Nutzung fossiler Rohstoffe. In der Strom- und Wärmeerzeugung, im Verkehrs- und Transportwesen sowie in der industriellen Produktion und Werkstoffherstellung bilden sie immer noch die Hauptursache für unseren hohen Ausstoß von Treibhausgasen.

Zur signifikanten Einsparung von CO2-Emissionen ist es entscheidend, die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen massiv zu reduzieren und erneuerbare Energiequellen zur „sauberen“ Energieerzeugung (Dekarbonisierung) zu erschließen. Auch für die Herstellung von Grundchemikalien, Materialien und Produkten ist entscheidend, dass der Wechsel der Rohstoffbasis auf erneuerbare und nachwachsende Rohstoffe erfolgt. Nur so lassen sich die ehrgeizigen Ziele erreichen, um den weiteren Anstieg an CO2-Emissionen zu verhindern. Nur wenn der benötigte Kohlenstoff durch direkte CO2-Nutzung, aus Biomasse oder über Recycling im Kreislauf genutzt wird, gelangt kein CO2 aus fossilen Quellen mehr in die Atmosphäre.

Rohstoffbasis der organischen Chemie in Deutschland
Auch heute noch bildet Erdöl eine der wichtigsten Ressourcen für den stofflichen Einsatz in der organischen Chemie. Insgesamt wurden 2018 in Deutschland 19,6 Mio. t Rohstoffe von der chemischen Industrie verarbeitet. Dieser Bereich macht jedoch nur etwa 5 Prozent unseres Erdölverbrauchs aus. Die restlichen 95 Prozent fallen für Strom- und Wärmeerzeugung sowie für Transport und Verkehr an. Quelle: VCI e.V.

Es ist also höchste Zeit, das Steuer herumzureißen und einen umfassenden Transformationsprozess einzuleiten. Weltweit sind dazu in Politik, Forschung und Industrie schon seit längerem Bestrebungen im Gange.

Transformation zur Bioökonomie

Wir begreifen Bioökonomie heute als ein Wirtschaftssystem, das auf Wissen über biologische Ressourcen basiert. Damit der Wandel zu einer nachhaltigen Form der Bioökonomie gelingt, ist auf technologischer, wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Ebene die interdisziplinäre Zusammenarbeit über alle Fachrichtungen und Branchen hinweg erforderlich, um Erkenntnisse aus der Forschung in wettbewerbsfähige industrielle Anwendungen und Produkte zu übersetzen. Auch auf politischer Ebene ist ein ressortübergreifender Austausch nötig. Treiber dieser Entwicklung sind derzeit vor allem die Technologiebereiche:

  • Biotechnologie
  • Bionik
  • Material- und Werkstoffwissenschaften
  • Chemie
  • Digitalisierung/Künstliche Intelligenz

Mehr über wichtige politische Initiativen zur Transformation von einer linearen Wirtschaft auf Basis von fossilen Rohstoffen zu einer Bioökonomie erfahren Sie im Beitrag "Politische Impulse für die Bioökonomie".

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Dr. Petra Blumenroth

Quellenverzeichnis:

[1] https://www.bmel.de/DE/themen/landwirtschaft/klimaschutz/extremwetterlagen-zustaendigkeiten.html [2] https://www.tagesschau.de/inland/waldsterben-117.html [3] https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1694/umfrage/entwicklung-der-weltbevoelkerungszahl/ [4] https://www.bib.bund.de/DE/Fakten/Fakt/W03-Bevoelkerungszahl-Wachstum-Welt-ab-1950.html [5] https://www. wiwo.de/politik/ausland/schwellenlaender-konsumhungrige-mittelschicht-treibt-das-wachstum-an-seite-2/5685164-2.html [6] Jürgen Bertling, Leandra Hamann, Markus Hiebel: Mikroplastik und synthetische Polymere in Kosmetikprodukten sowie Wasch-, Putz- und Reinigungsmitteln. Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) im Auftrag von NABU (Naturschutzbund Deutschland) e. V., September 2018

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