Bioökonomie: Konzepte, Herausforderungen und praktische Anwendungen

Einleitung: Die Bedeutung der Bioökonomie

Vom Stadtgarten bis zur Holzbausiedlung - bioökonomische Konzepte lassen sich schon jetzt in unserem Lebensalltag finden. Doch die Bioökonomie ist noch lange nicht am Ziel: Was können Verbraucher*innen zu einer nachhaltigen Wirtschaft beitragen? Wie können nicht nur Autos, sondern auch Straßen nachhaltiger werden? Vor welchen ethischen Herausforderungen steht die Bioökonomie?

Wer das liest, dem drängen sich mindestens zwei Fragen auf: Wie soll diese Wende vollzogen werden? Und vor allem: Was genau ist eigentlich Nachhaltigkeit? Die konkrete Bedeutung dieses inflationär verwendeten Begriffs bleibt oft schwammig. In dieser Unklarheit sieht Sozialethiker Markus Vogt ein großes Problem: „Ich kritisiere den Bioökonomierat auf Bundesebene dafür, dass er Nachhaltigkeit immer nur als Adjektiv erwähnt hat. So, als wäre klar, was das überhaupt bedeutet.“ Klar definiert haben sie (die Mitglieder des Rats, Anm. d. Red.) dies nicht. Auch Verhaltensökonom Dominik Enste ist sich dieser Problematik bewusst: „Nachhaltigkeit ist noch ein unscharfer Begriff, unter dem sich viele Menschen viele verschiedene Dinge vorstellen können.“ Er ist der Meinung, dass der Begriff der Nachhaltigkeit unbedingt messbar gemacht werden muss. Diesen für alle Bereiche und Anforderungen zu verallgemeinern, scheint jedoch schwierig, gesteht er zu. Eine leitende Grundbedingung stellt er aber auf: „Jedes Unternehmen muss grundsätzlich und für seine spezifischen Bereiche festlegen, was konkret Nachhaltigkeit bedeutet.“ Die Dringlichkeit solcher Maßnahmen zeigt sich, wenn man den Gedanken weiterspinnt: Ein Ausbleiben solcher Definitionsarbeit dürfte in der Folge mehrheitlich dazu führen, dass es Unternehmen nur schwer möglich ist, sich tatsächlich nachhaltig zu verhalten.

Energie aus Biomasse: Ein zentraler Pfeiler der Bioökonomie

Wo gewirtschaftet wird, wird Energie benötigt. Die Energie-gewinnung aus regenerativen Quellen ist deshalb ein zentraler Aspekt der Bioökonomie. Und die Praxis zeigt: Nicht nur aus Wind, Sonne und Wasser, auch aus Agrarabfällen, Kakao-schalen oder Holzresten lässt sich Energie gewinnen.

Deutschlandweit werden derzeit etwa 9.500 Biogasanlagen betrieben. Davon sind rund 2.600 Anlagen im Freistaat Bayern angesiedelt. Das ist mehr als ein Viertel aller Biogasanlagen bundesweit. Mit 6,4 Prozent liegt der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung in Deutschland noch relativ niedrig. Deutschlandweit werden derzeit etwa 9.500 Biogasanlagen betrieben. Rund 2.600 davon befinden sich in Bayern. Mit ihrem Strom könnten 2.600 Anlagen eine Stadt mit 1,5 Millionen Einwohnern mehr als ein Jahr lang mit Strom versorgen. Die Landwirtschaft erzeugt in Deutschland jährlich 50 Terawattstunden Strom aus nachwachsenden Rohstoffen. Bayern liegt dabei an der Spitze. Der Anteil der Biomasse an der gesamten Energiegewinnung in Deutschland lag 2019 bei 6,4 Prozent.

Nachhaltige Materialien und Produkte

Biokunststoffe und Kreislaufwirtschaft

Durch Verpackungsmüll, Kosmetikprodukte oder synthetische Textilien gelangen jedes Jahr mehrere Millionen Tonnen Plastik in die Meere. Dort gefährden die Mikropartikel zahlreiche Organismen und damit das gesamte Ökosystem. Auch die Herstellung der erdölbasierten Kunststoffe trägt erheblich zur negativen Klimabilanz unserer Wirtschaft bei. Doch welche Alternativen gibt es? Was hat es mit Bioplastik auf sich? Und wie recyclingfähig sind „kompostierbare Kunststoffe“ tatsächlich?

In der Kreislaufwirtschaft der Bioökonomie wird das Teilen von Produkten immer wichtiger. Car Sharing beispielsweise ist mittlerweile in fast jeder Großstadt angekommen. Doch die Kleidung teilen? Das ist für viele noch neu. Kann man aus Müll wirklich Mode machen? Sind Second Hand und Umschneidern die Lösung, um sich nachhaltig zu kleiden? Und ist die Jeans wirklich das „schmutzigste Kleidungsstück der Welt“?

Ein junges Unternehmen stellte sich der Herausforderung, aus Abfallprodukten neue Materialien zu schaffen. Die normalerweise im Müll landenden Rohstoffe machen den Herstellungsprozess nachhaltiger, effizienter und letztlich auch kostengünstiger. Dieser Prozess reduziert den Energieverbrauch und die Anzahl der Prozessschritte. „Nachhaltigkeit und Effizienz gehen für mich Hand in Hand“, sagt ein Vertreter des Unternehmens. „Ich kann nicht sagen, mich interessiert nicht, wo die Dinge herkommen“. Die Produktion in Deutschland bietet den Vorteil, den gesamten Herstellungsprozess persönlich begleiten zu können.

Spinnenseide: Ein vielseitiger Werkstoff

Spinnenseide vereint nicht nur Festigkeit und Dehnbarkeit. Sie ist biologisch abbaubar, hitzebeständig und antibakteriell. Aufgrund dieser Eigenschaften wird sie in der Medizin in unterschiedlichen Bereichen verwendet - denn, im Gegensatz zu anderen Materialien wird Spinnenseide vom Körper besser aufgenommen. Anna Bartz sagt, damit werde das Risiko einer Kapselfibrose reduziert: „Also, dass der Körper auf das Fremdmaterial reagiert und Abstoßungsreaktionen entstehen können.“ Sie benutzt die Spinnenseide auch deshalb in ihrem Forschungsprojekt. Dabei zieht sie die Seide auf kleine Webrahmen auf und züchtet auf diesem Trägermaterial Knochenzellen. Dieses soll dann an den geschädigten Ort im menschlichen Körper implantiert werden. Der Körper baut die Spinnenseide langsam ab und ersetzt sie schrittweise in körpereigenes Gewebe - übrig bleibt nur noch das eingepflanzte Knochen- oder Knorpelmaterial. Die Struktur der Seide sei ideal, da auf ihr die Zellen besonders gut haften und wachsen würden, sagt Bartz. Zudem helfe die Spinnenseide dabei, dass der Knochen- oder Knorpelersatz, der in den Körper implantiert werde, besser anwachse.

Die Rolle der Wissenschaft und Bildung

Projekte zur Bioökonomie im Wissenschaftsjahr 2020/21

Im Zuge des Wissenschaftsjahrs 2020/21 widmen sich Studierende der Universität Würzburg (JMU), der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) und der Macromedia Hochschule Köln dem Thema Bioökonomie. In journalistischen Beiträgen nehmen sie unter die Lupe, wie eine nachhaltige Wirtschaft gelingen kann, an welchen Technologien dafür geforscht wird und welche bioökonomischen Produkte sich heute schon in unserem Alltag entdecken lassen. Doch wie nähert man sich einem so komplexen Thema? Wie funktionieren Interviews in Zeiten von digitaler Lehre und Kontaktbeschränkungen? Und welche Herausforderungen, Hindernisse und Überraschungen gab es sonst noch für die Studierenden?

Wirtschaftsjournalismus an der Universität Würzburg

An der Julius-Maximilians-Universität befassen sich Studierende des Fachbereichs Wirtschaftsjournalismus mit verschiedenen Facetten der Bioökonomie. Im Seminar „Crossmediale Wirtschaftskommunikation“ recherchieren sie zu Themen wie „Alternative Kulturpflanzen“, „Emissionsarme Landwirtschaft“ oder „Upcycling von Naturfasern“ und sprechen in Video-Interviews mit Expert*innen aus Wirtschaft und Wissenschaft. So erarbeiten die Bachelor- und Masterstudierenden multimediale Beiträge, die für die interessierte Öffentlichkeit eine zugängliche Informationsgrundlage zur Bioökonomie bieten. Prof. Dr. Kim Otto, Professor für Wirtschaftsjournalismus und Wirtschaftskommunikation, leitet die Seminare.

Fachjournalismus und Unternehmenskommunikation an der FHWS

Die angehenden Journalist*innen und PR-Expert*innen des Master-Studiengangs „Fachjournalismus und Unternehmenskommunikation“ an der FHWS widmen sich dem Wissenschaftsjahr 2020/21 in gleich zwei Seminaren. Im Seminar „Fachjournalistische Formate“ erstellen sie Fachartikel zu kompostierbaren Biokunststoffen, nachhaltiger Forstwirtschaft und vielen weiteren Themen. Auch die Region Mainfranken steht dabei gezielt im Fokus: Interviews mit Forscher*innen, Gründer*innen und Expert*innen aus Würzburg und Umgebung werden im Seminar „Corporate Media“ zu Podcasts verarbeitet und geben spannende Einblicke in diverse Bereiche der Bioökonomie. Mit Prof. Dr. Lutz Frühbrodt, dem Leiter des Studiengangs, steht den Studierenden ein erfahrener Medienexperte und Technologiereporter zur Seite, der acht Jahre im Wirtschaftsressort der Welt-Gruppe tätig war.

Journalistik an der Hochschule Macromedia Köln

Die Studierenden des Studiengangs „Journalistik“ der Hochschule Macromedia in Köln erweitern den Blick der mainfränkischen Berichterstattung auf die Region Rhein-Main. In journalistischen Beiträgen richten sie den Blick unter anderem auf innovative Pilztechnologien, ökologische Wohngemeinschaften und die nachhaltige Zukunft der Modeindustrie. Dabei lassen Sie sowohl Expert*innen wissenschaftlicher Einrichtungen als auch Gründer*innen bioökonomischer Start-ups zu Wort kommen. Angeleitet werden die Studierenden von Prof. Dr. Marlis Prinzing. Die Professorin für Journalistik blickt auf mehr als 20 Jahre Erfahrung als Journalistin, Moderatorin und Kommunikationswissenschaftlerin zurück.

Das Projekt „Bioökonomie - eine Multimedia-Reportage“

Das Projekt „Bioökonomie - eine Multimedia-Reportage“ ist im Studienalltag eine besondere Abwechslung. Erst recht, wenn eine Pandemie das Semester auf den Kopf stellt: Statt Kameraschulung und Videodreh vor Ort mussten die Studierenden diesen Sommer mit Online-Interviews vorlieb nehmen. Zwar sind dabei keine Loops oder Drohnen-Aufnahmen entstanden, spannende Meinungen aus dem Bereich der Bioökonomie und wertvolle Erfahrungen für die Zukunft haben die angehenden Journalist*innen aber trotzdem gesammelt.

Wie lassen sich die Wirtschaft und ihre Wertschöpfungsketten ressourcenschonender gestalten? Welche neuen Produkte können aus Industrieabfällen, Pflanzenresten oder Braurückständen entstehen? Warum sind Algen der Rohstoff der Zukunft und wie können sie für Kosmetik- oder Medizinprodukte genutzt werden? Und was können Verbraucher*innen tun, um zu einer erfolgreichen Bioökonomie beizutragen? Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert mit dieser Multimedia-Reportage im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2020/21 ein Projekt, das Fragen wie diesen nachgeht. Rund 200 Studierende der Universität Würzburg, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt und der Macromedia Hochschule Köln nehmen hier das Thema Bioökonomie unter die Lupe. Bei den Inhalten werden sie intensiv vom Sachverständigenrat für Bioökonomie Bayern unterstützt. Sie beleuchten, welche bioökonomischen Technologien heute schon zum Einsatz kommen, wie der Wandel von einer erdöl- zu einer biobasierten Wirtschaft gelingen kann und was eine solche Bioökonomie für die Umwelt, das Klima und unsere Gesellschaft bedeutet. In Text-, Audio- und Videobeiträgen kommen dabei Expert*innen aus Wissenschaft und Wirtschaft zu Wort, die spannende Einblicke in Forschungsprojekte und innovative Technologien geben und dabei zeigen, wie die Bioökonomie einzelne Unternehmen, ganze Branchen und nicht zuletzt unseren gesamten Lebensalltag grundlegend verändern kann.

Teil des Projekts war außerdem eine Online-Diskussion über das Thema "Nachhaltige Ernährung", an der unter anderem Renate Künast (Bündnis 90/Die Grünen) und ein Vertreter des Fleischkonzerns Tönnies teilnahmen.

Im Wissenschaftsjahr 2020/21 kooperiert die Universität Würzburg mit der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt sowie der Macromedia Hochschule Köln. Mit ihren Projektpartnern realisiert sie bereits zum dritten Mal eine Multimedia-Reportage im Rahmen des Wissenschaftsjahres. So entstanden im Wissenschaftsjahr 2018 und 2019 die Multimedia-Reportagen „Arbeitswelten der Zukunft“ und „Künstliche Intelligenz“. Die Main-Post, der Bayerische Rundfunk, die Frankfurter Rundschau, die Rheinische Post sowie die Vogel Communications Group sind Medienpartner des Projekts.

Praktische Beispiele und Konzepte

Nachhaltiger Straßenbau mit Raps

Wie Raps den Straßenbau nachhaltiger macht, ist ein weiterer Aspekt, der in der Bioökonomie beleuchtet wird. Dies zeigt, wie nachwachsende Rohstoffe auch in traditionellen Industrien Anwendung finden können.

Solidarische Landwirtschaft

Frisches, regionales Gemüse zu fairen Preisen und direkt vom Feld in die Küche: Solidarische Landwirtschaft klingt nach einer Win-Win-Situation. Aber wie funktionieren Erzeuger-Verbraucher-Gemeinschaften in der Praxis? Lohnt sich die Direktvermarktung für landwirtschaftliche Betriebe? Und wie alltagstauglich ist das Konzept für Verbraucher*innen?

Die Rolle von Kabelbakterien bei der Methanreduktion

In China werden jährlich um die 90 Kilogramm Reis pro Kopf verbraucht - so viel, wie in keinem anderen Land. Doch auch außerhalb Asiens zählt Reis neben Weizen zu den wichtigsten Getreidesorten, von denen sich Menschen ernähren. Allein im letzten Jahr konsumierte die Weltbevölkerung fast 500 Millionen Tonnen Reis. In Deutschland liegt der Pro-Kopf-Konsum im Jahr bei sechs Kilogramm Reis, dem höchsten Stand seit 1950. Laut der Bundeszentrale für politische Bildung könnte sich die globale Nachfrage bis 2050 verdoppeln, also auf knapp eine Milliarde Tonnen. Von allen Nutzpflanzen hat Reis jedoch eine der schlechtesten Klimabilanzen. Die Kabelbakterien wurden nun zusammen mit Reispflanzen gefunden. Denn die Bakterien existieren auf Wasserpflanzen - genauer gesagt, um die Wurzel herum, weil es dort noch ein wenig Sauerstoff gibt. Und hier helfen die Kabelbakterien, die Methanproduktion zu unterbinden. Die Methanogenen brauchen Wasserstoff und CO2, um Methan zu bilden. Doch sie haben einen Gegner: die Sulfat-Reduzierer. Und die sind den Methanogenen überlegen - vorausgesetzt, sie haben genug Sulfat. Jetzt kommen die Kabelbakterien ins Spiel: Wenn die Kabelbakterien den Schwefel zu Sulfat reduzieren, haben die Sulfat-Reduzierer genug Sulfat und können den Wasserstoff aufnehmen. Der fehlt dann den Methanogenen zur Methanbildung. „Und so wird das ganze System beeinflusst“, sagt Meckenstock.

Bioökonomie im Alltag: Von der Mode bis zur Energie

Nachhaltige Mode und Upcycling

Kann man aus Müll wirklich Mode machen? Sind Second Hand und Umschneidern die Lösung, um sich nachhaltig zu kleiden? Und ist die Jeans wirklich das „schmutzigste Kleidungsstück der Welt“? Diese Fragen werden im Kontext der Bioökonomie diskutiert, um Wege zu einer umweltfreundlicheren Textilindustrie aufzuzeigen.

Biomasse zur Energiegewinnung

Die Energie-gewinnung aus regenerativen Quellen ist ein zentraler Aspekt der Bioökonomie. Agrarabfälle, Kakao-schalen oder Holzreste können zur Energiegewinnung genutzt werden. Dies reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und trägt zur Verringerung des CO2-Ausstoßes bei.

Herausforderungen und ethische Fragen

Die Bioökonomie steht vor zahlreichen Herausforderungen. Dazu gehören die klare Definition von Nachhaltigkeit, die Messbarkeit von Nachhaltigkeitszielen und die ethischen Implikationen neuer Technologien. Die Entwicklung von biobasierten Produkten muss sorgfältig abgewogen werden, um negative Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft zu vermeiden.

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