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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 - 21.12.15

    Etwa 1.800 Millionen Tonnen Gülle produzieren Schweine, Rinder und Geflügel in Europa jedes Jahr. Bauern bringen sie auf ihre Felder aus, um Kulturpflanzen mit Nährstoffen zu versorgen. Doch wohin mit der Gülle, wenn es nicht genug Felder zum Düngen gibt? In dem EU-Projekt BioEcoSIM verarbeiten Forscher des Fraunhofer IGB und der Universität Hohenheim zusammen mit 13 Partnern aus Deutschland, den Niederlanden, Spanien und Großbritannien wertvolle Nährstoffe der Gülle zu verschiedenen Düngemitteln.

  • Fachbeitrag - 28.09.15

    Mikroalgen verheißen saubere, CO2-neutrale Energie und gelten als zukunftsträchtige Ressource: Schon heute lassen sich Biogas, Biodiesel, Bioethanol und Biokerosin aus ihnen gewinnen. Bislang gelten die Methoden allerdings als energieaufwendig und kostenintensiv. Dr. Nikolaos Boukis vom KIT arbeitet an einem ausgefeilten, thermochemischen Verfahren mit einer vielversprechenden Energiebilanz.

  • Fachbeitrag - 14.09.15

    Viele Chemikalien die täglich in Schmiermitteln oder Waschpulver zum Einsatz kommen, werden aus fossilem Rohöl gewonnen. Da dieser Rohstoff aber begrenzt ist und die Reserven langsam aber sicher zur Neige gehen, ist es wichtig, geeignete Ersatzstoffe zu finden. Nur so können dringend gebrauchte Arbeitsmaterialien auch weiterhin zur Verfügung stehen. Sandra Heß von der Universität Konstanz arbeitet deshalb an einem interdisziplinären Dissertationsprojekt, das die Gewinnung von Kunststoffen, Schmierfetten oder Tensiden aus Algenöl erforscht.

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