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Prozesse und Technologien in der Bioökonomie

Das Land Baden-Württemberg zeichnet sich durch starke Wirtschaftskompetenzen im Bereich Anlagen- und Maschinenbau sowie durch exzellente Forschungseinrichtungen in den Bereichen Biologie, Biotechnologie, Bioverfahrenstechnik und Chemie aus. Im Sinne einer nachhaltigen Wirtschaft bilden diese eine hervorragende Grundlage, um Technologieentwicklung und Innovation voranzutreiben für die Bioökonomie von morgen.

Zur Verwirklichung einer biobasierten Wirtschaft bedarf es Prozessinnovationen, die zu einer effizienten Verwertung von Roh- und Reststoffen führen. Zu den Prozessinnovationen im bioökonomischen Sinn zählen sowohl Verfahren und Technologien, die biogene Roh- und Reststoffe als Ausgangsubstrat nutzen, als auch biobasierte Verfahren, die Stoffwechselleistungen von Lebewesen wie beispielsweise Mikroorganismen, Bakterien oder Algen nutzen. In beiden Fällen muss es das Ziel sein, umweltverträgliche, flexible und wirtschaftliche Prozesse zu entwickeln, die rasch in den industriellen Maßstab gebracht werden können.

Die Vielfalt von Verfahren und Prozessen im bioökonomischen Bereich ist groß. Eine intelligente Koppel- und Kaskadennutzung von biogenen Roh- und Reststoffen wird angestrebt. Im Mittelpunkt stehen hierbei einfache und kombinierte chemische, physikalische und biotechnologische/-katalytische Konversionstechnologien.

Einen intelligenten und vielversprechenden Lösungsansatz bietet das Bioraffinerie-Konzept. Bioraffinerien integrieren verschiedene Verfahren und Technologien zur Konversion von Biomasse. Ihr Ansatz orientiert sich an einer ganzheitlichen Verwertung der Biomasse zur Herstellung höherwertiger (Zwischen-)Produkte. Somit ergibt sich mit einer Bioraffinerie die Möglichkeit einer abfallfreien Biomassenutzung durch effiziente Konversionsrouten zur energetischen und stofflichen Nutzung von Biomassen.

Eine Bioraffinerie muss aber nicht notwendigerweise alle Verfahrensschritte in einer Anlage vereinen. Je nach Standort können auch kleine, modulare Anlagen die richtige Wahl sein, um mit Biomasse Wertschöpfung zu betreiben. Dabei ist es wichtig, dass die Aufschluss- und Konversionsprozesse für die Biomasse rohstofftolerant und flexibel sind, um hinsichtlich der Zusammensetzung der Biomasse und des Mengenanfalls unterschiedliche Stoffströme in einem Prozessschritt verarbeiten zu können.

Aktuell befindet sich die Umsetzung neuer oder verbesserter Verfahren und Prozesse hauptsächlich in Pilot- und Demonstrationsanlagen. Für eine zukünftige Produktion sind bei der Überführung von Anwendungen in einen industriellen Maßstab noch weitere Anstrengungen nötig.

Prozesse und Technologien in der Bioökonomie

  • Fachbeitrag - 16.01.20

    Kunststoffe sind bei ihrer Produktion und Verbrennung klima- und gesundheitsschädlich und überhäufen unseren Planeten mit Müll. Ein großer Fokus liegt daher auf Recycling, das aber nicht effizient ist – bislang. Polysecure hat ein Verfahren entwickelt, mit dem einzelne Kunststoffe dauerhaft markiert werden, um sie so effizient trennen und einer Kreislaufwirtschaft zurückführen zu können. So kann der CO₂-Ausstoß gesenkt werden.

  • Fachbeitrag - 07.01.20

    Ökologische und verantwortungsvoll hergestellte Produkte sind heute sehr gefragt. So wird an Materialien und Anwendungen für die verschiedensten Lebensbereiche mit Nachdruck geforscht. Eine Lösung für ganz viele solcher Fragestellungen könnten Insekten sein. Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB erarbeitet deshalb derzeit gemeinsam mit der Hermetia Baruth GmbH die Vision einer Insekten-Biofabrik.

  • Biosensoren - 03.12.19

    Biosensorik findet ihren Einsatz in der medizinischen Diagnostik genauso wie beispielsweise in der Nahrungsmittel- und Umweltanalytik. Das Start-up apic.ai nutzt die Honigbiene als Biosensor, um mit ihrer Hilfe Erkenntnisse über den Zustand des Ökosystems zu gewinnen. Dafür bedient es sich auch Verfahren der „Künstlichen Intelligenz“ (KI).

  • Fachbeitrag - 30.10.19

    Treibhausgase wie CO2 und Methan nutzen, um Autos zu betanken? Was wie ein Wunschgedanke klingt, ist bei INERATEC Realität. Ausgestattet mit einer einzigartigen chemischen Reaktortechnologie finden die mobilen Kompaktanlagen weltweit Interesse. So wird eine CO2-freie Mobilität im Straßenverkehr und für die Luft- und Schifffahrt ermöglicht. Ist der Markteintritt bereits erfolgreich?

  • Fachbeitrag - 19.09.19

    Algen kennen wohl die meisten unter uns nur als mehr oder weniger angenehme Bewohner von Gewässern aller Art. Zu Unrecht, denn die äußerst vielseitigen und genügsamen Lebewesen könnten uns zukünftig in vielerlei Hinsicht von großem Nutzen sein. Wissenschaftler der Universität Stuttgart erforschen derzeit, wie man sie als Mikroroboter in der Biomedizin oder bei der Umweltsanierung einsetzen könnte.

  • Interview-Zweiteiler | Prof. Dr. Ortwin Renn zur Debatte um Grüne Gentechnik - 26.08.19

    Von neuen molekularbiologischen Werkzeugen wie der ‚Genschere‘ CRISPR/Cas erwarten sich viele Wissenschaftler revolutionäre Fortschritte in Forschung, Entwicklung und Anwendung. Auch für die Landwirtschaft, insbesondere die Pflanzenzucht und die Ernährung und damit auch für die Bioökonomie haben diese Verfahren offenkundig große Bedeutung. Allerdings droht die Debatte um die Grüne Gentechnik 2.0 erneut in ideologischen Grabenkämpfen zu enden.

Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/bw/definition/prozesse-und-technologien-in-der-biooekonomie