Teilstrang „Plan B“ – Nachhaltige Bioökonomie in urbanen und industriellen Räumen

Glossar

  • Biotechnologie ist die Lehre aller Verfahren, die lebende Zellen oder Enzyme zur Stoffumwandlung und Stoffproduktion nutzen.
  • Das Kunstwort Bionik ist ein Konstrukt aus den Begriffen Biologie und Technik. International wird eher der Ausdruck Biomimetik verwendet, der sich von den englischen Wörtern biology (Biologie) und mimesis (Nachahmung) ableitet. Ziel dieses interdisziplinären Wissenschaftszweiges ist die Umsetzung von Erkenntnissen aus der biologischen Forschung in innovative technische Anwendungen.
  • Als Biomasse wird die gesamte Masse an organischem Material in einem definierten Ökosystem bezeichnet, das biochemisch – durch Wachstum und Stoffwechsel von Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen – synthetisiert wurde. Damit umfasst sie die Masse aller Lebewesen, der abgestorbenen Organismen und die organischen Stoffwechselprodukte.

Im Fokus des Strategieprozesses „Plan B – Nachhaltige Bioökonomie in urbanen und industriellen Räumen“ unter der Federführung des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg (Umweltministerium) stehen die Nutzung biologischer Ressourcen als Output von urbanen und industriellen Prozessen als Rohstoffquelle sowie biologischer Prozesse und Prinzipien. Der Bioökonomiebegriff wird hier über die Biomassenutzung hinaus in Anlehnung der Empfehlung des Bioökonomierates der Bundesregierung von 2016 weiter gefasst. Auch bioinspirierte Anwendungen wie die Biotechnologie und weitere Technologien und Prozesse (z.B. Bionik) sowie die Schließung von Stoffkreisläufen sollen im Strang des UM berücksichtigt werden.

Hierzu wurden vier Arbeitskreise (AK), die folgende Themen erarbeiten sollen, eingerichtet. 2018 finden je Arbeitskreis fünf Sitzungen statt.

AK 1 Plan "Biobasierte und bioinspirierte Verfahren, Prozesse und Systeme"

In diesem Arbeitskreis geht es um Anwendungsmöglichkeiten für biobasierte und bioinspirierte Verfahren. Auch die Prozessumgebung und die Bedingungen für eine Integration biobasierter Verfahren in klassische Produktionsprozesse sind Gegenstand dieses Kreises. Optimale Stoffkreisläufe sowie Konversions- und Aufbereitungstechnologien spielen ebenfalls eine wichtige Rolle.

  • Welche branchenspezifischen Anwendungsmöglichkeiten gibt es für biobasierte/bioinspirierte Verfahren? 

  • Wie sehen geeignete Prozessumgebungen für biobasierte/bioinspirierte Verfahren aus? 

  • Welche Bedingungen zur Integration in klassische Produktionsprozesse müssen erfüllt werden? 

  • Wie sehen geeignete Konversions-/Aufbereitungstechnologien (z.B. CO2) für gezielte Einsatzzwecke 
aus?
  • 
Wie können Stoffkreisläufe optimal geschlossen werden? 

  • Welche Synergiepotenziale ergeben sich mit dem Thema Ressourceneffizienz bzw. 
welche Zielkonflikte könnten entstehen?
  • 
Wie wird die mikroökonomische Wirtschaftlichkeit in der Umsetzung erreicht?
  • Welche Fragen der gesellschaftlichen Akzeptanz ergeben sich? Kann die Gesellschaft als Treiber wirken?
  • Welche Bezüge gibt es zu den Querschnittsthemen „Rahmenbedingungen“ und „Technologietransfer“?

AK 2 Plan B "Technologieentwicklung und Innovation zur Erschließung von Rohstoffen und neuen Rohstoffquellen"

Vor allem die Analyse und Betrachtung bestehender Gewinnungs- und Rückgewinnungsprozesse von Roh- aus Reststoffen (z.B. Bioleaching) stehen hier im Mittelpunkt. Auch die moderne Biotechnologie soll als Grundlage für die Rohstoffgewinnung nutzbar gemacht, neue Verfahren und Empfehlungen sollen entwickelt werden und Forschungsergebnisse ihren Weg in die Industrie finden. Das Konzept der „Bioraffinerie“ steht hier mit Praxisbeispielen ebenfalls im Fokus.

  • Analyse und Betrachtung bestehender Rückgewinnungsprozesse von Rohstoff aus Reststoffen (Bioleaching)
  • Analyse und Bewertung von weiteren für Bioleaching-Prozesse zugänglichen Wertstoffen aus Reststoffen oder Abfällen
  • Empfehlungen für weitere Verfahrensentwicklungen
  • Biotechnologie als Grundlage für die Rohstoff-Gewinnung nutzbar machen
  • Betrachtung von metallischen, nicht-metallischen, mineralischen Rohstoffen
  • Betrachtung von Bioabfall und Abwasser als Rohstoff (Querverbindung zur Machbarkeitsstudie der Leuchtturmprojekte)
  • Betrachtungen zu anfallenden Abfällen und benötigten Rohstoffen in Bezug auf Baden-Württemberg
  • Transfer von Forschungsergebnissen in die Industrie
  • Stand der normativen Vorgaben, Regularien und Gesetze im Bereich der Bioökonomie
  • Zentrale Fragestellungen zu Regulierung und Rahmenbedingungen inkl. Vorschläge an die Politik

AK 3 Plan B "Indikatoren und Kriterien zur Bewertung der Bioökonomie"

Eine „Nachhaltige Bioökonomie“ muss sich am Ergebnis messen lassen! Es bedarf ausgewählter Indikatoren, um bioökonomische Anwendungen, Produkte und Verfahren bewerten zu können. Die Passfähigkeit einer nachhaltigen Bioökonomie in Baden-Württemberg zu den Umwelt-, Klima- und Ressourcenschutzzielen muss ermittelt werden, um Handlungsempfehlungen für Entwicklungen und Schwerpunkte aussprechen zu können. In diesem Kontext werden übergreifend Fragen zu Nachhaltigkeitsindikatoren, zu Regularien und Gesetzen sowie Normungsfragen adressiert.

  • Integrative Bewertung bioökonomischer Anwendungen/Produkte/Verfahren im Kontext der nationalen und internationalen Nachhaltigkeitsziele anhand von ausgewählten Nachhaltigkeitsindikatoren: ökologisch (z. B. ausgewählte LCA-Wirkungskategorien), ökonomisch, sozial 

  • Berücksichtigung des Lebensweggedankens
  • Technologische Bewertung bioökonomischer Anwendungen/Produkte/Verfahren im Hinblick auf die Wertschöpfungskette
  • Prüfung der Übertragungseignung bereits etablierter Bewertungssysteme und Indikatorensets (z.B. zur Bewertung der Ressourceneffizienz) auf die Bioökonomie. Welches Indikatorenset lässt sich zur Bewertung der Bioökonomie ableiten?
  • Bewertung im Hinblick auf SDGs und auf die Agenda 2030 

  • Darstellung von Zielkonflikten ausgewählter Anwendungen/Produkte/Verfahren im Kontext
 von Nachhaltigkeit, Biodiversität und Wertschöpfungsketten 

  • Ermittlung der Passfähigkeit bioökonomischer Prozesse in Regularien; 
Handlungsempfehlungen für Anpassungen 

  • Welche Bezüge gibt es zu den Querschnittsthemen „Rahmenbedingungen“ und „Technologietransfer“?
  • Hinweise zu Auswirkungen der Rahmenbedingungen und ggf. Vorschläge für die Politik

AK 4 Plan B "Vernetzung und Kommunikation"

Zentrales Thema wird sein, auf der einen Seite die für die Bioökonomie interessanten Unternehmen und die starken Branchen in BW anzusprechen und zu vernetzen. Aber auch die Vermarktung für nachhaltige Rohstoffe und Produkte durch eine gute Marktinformation kann Thema sein. Um solche Konzepte zu etablieren, werden eine länderübergreifende Abstimmung der Strategien sowie die Zusammenarbeit mit weiteren Partnern und Verbänden angestrebt.

  • Wie können Technologien und Fortschritte kommuniziert werden?
  • Wie können die für Bioökonomie interessanten Branchen angesprochen und für das Thema interessiert werden? (Roadmap der Technologien?)
  • Vernetzung mit anderen Bundesländern, Zusammenarbeit mit Partnern wie Verbänden, Forschung, Kommunen, öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern (örE) und weiteren (Etablierung von Runden Tischen?)
  • Welche Plattformen werden für die Etablierung einer Bioökonomie gebraucht? (Technologiedatenbank?)

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