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Bioökonomie im Ländlichen Raum

Kompetenzzentren in BW – das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg

Baden-Württemberg nimmt mit zahlreichen landeseigenen Forschungseinrichtungen eine aktive Rolle in der Gestaltung einer zukünftigen Bioökonomie ein. Dies gilt im Besonderen für neun dem Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz untergeordnete Landesanstalten. Ausgehend von der Darstellung allgemeiner Prinzipien einer Entwicklung hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie wird aufgezeigt, wie die Landeseinrichtungen zu einer baden-württembergischen Bioökonomie beitragen können. Am Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) stehen dabei die Erzeugung von Eiweißpflanzen und Biomasse für die stoffliche und energetische Nutzung im Fokus.

Das grundlegende Ziel der Bioökonomie ist die Nutzung von Biomasse als primären Rohstoff und eine daraus resultierende „Defossilierung“ der globalen Ökonomie. Nicht umsonst bezeichnet der deutsche Bioökonomierat die Bioökonomie als „wissensbasierte Erzeugung und Nutzung biologischer Ressourcen, um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren im Rahmen eines zukunftsfähigen Wirtschaftssystems bereitzustellen“.1 Darüber hinaus werden angesichts von Klimaschutz und Bevölkerungswachstum die Ernährungssicherheit, eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft sowie eine erweiterte Nutzung biobasierter Ressourcen verfolgt. Solch komplexe Herausforderungen setzen jedoch eine übergreifende Zusammenarbeit voraus, die disziplinäre, sektorale und nationale Grenzen überwindet und dadurch ein bedeutendes Innovationspotenzial bietet. Entsprechend ist auch die Rolle der Bioökonomie als Katalysator des Wissenstransfers zu betonen.

Innovationen und Aktivitäten sollten sich idealerweise an einigen Prinzipien orientieren. Hierzu gehört eine umfassende Perspektive, die in gleichem Maße ökologische und sozioökonomische Auswirkungen beachtet. Um dies sicherzustellen, müssen relevante Akteure in sämtliche Prozesse miteinbezogen werden. So kann einerseits die gesellschaftliche Akzeptanz gewährleistet werden; andererseits aber ebenso lokales Wissen und Erfahrungen genutzt werden, um die Bioökonomie an regionale Gegebenheiten anzupassen.2 Zuletzt sollte sich diese Regionalisierung in bioökonomischen Wertschöpfungsnetzwerken widerspiegeln, die einzelne Wertschöpfungsketten und mögliche Zwischen- oder Endprodukte möglichst effizient verknüpfen.3,4

Glossar

  • Ein Katalysator ist ein Stoff, der selektiv eine bestimmte chemische oder biochemische Reaktion beschleunigt, indem er die Aktivierungsenergie herunter setzt. Der Katalysator selbst wird dabei nicht verbraucht.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Oral bedeutet in der Medizin: Aufnahme von Stoffen durch den Mund. Anatomisch bedeutet oral: in Richtung Mund liegend.
  • Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das bei der Zersetzung von Biomasse (Fäkalien, Bioabfall, Stroh u. a.) entsteht. Dabei wird das komplexe organische Material mit Hilfe verschiedener Mikroorganismen unter Luftabschluss hauptsächlich in Kohlendioxid und Methangas umgewandelt.
  • 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.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung

Die Bedeutung der Landwirtschaft in einer nachhaltigen Bioökonomie

Mit dem Strategiepapier „Bioökonomie im System aufstellen“ hat Baden-Württemberg bereits seit 2013 Anstrengungen unternommen, interdisziplinäre, lokaladaptierte Forschungsarbeit zu unterstützen und dabei ganze Wertschöpfungsketten zu betrachten.5 Aufgrund der Bedeutung von Biomasse als Primärrohstoff nimmt die Landwirtschaft bei diesen Überlegungen eine Schlüsselrolle ein. Den landeseigenen (Agrar-)Forschungsanstalten kommt daher eine immense Bedeutung für die Gestaltung einer Bioökonomie zu.

So beschäftigt sich das LTZ mit Fragestellungen des Pflanzenbaus, der Pflanzengesundheit und der Produktqualität. Die Einrichtung ist dem Ministerium für Ländlichen Raum untergeordnet und 2007 aus dem Zusammenschluss mehrerer zuvor selbstständiger Einrichtungen hervorgegangen.6 Rund 250 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten am Hauptsitz in Augustenberg und drei Außenstellen an der Sicherung der Nahrungs- und Futtermittelversorgung, dem Schutz natürlicher Ressourcen sowie der wirtschaftlichen Optimierung der Pflanzenproduktion. Zu den Arbeitsfeldern gehören dabei unter anderem Pflanzenschutz, ökologischer Landbau, nachwachsende Rohstoffe und Eiweißpflanzen.

Die Eiweißlücke – Erbse, Bohne und Soja als regionale Lösung?

Im bioökonomischen Spannungsfeld von Ernährungssicherheit und Umweltschutz ist eine Diskussion der globalen und lokalen Eiweißversorgung unvermeidlich. Mittlerweile werden über 70 % des europäischen Eiweißbedarfs durch Importe gedeckt, die oftmals im Zusammenhang mit der Rodung von Regenwäldern stehen.7 Viele Verbraucher in Deutschland wünschen sich daher eine regionale Futtermittelproduktion, die ohne den Einsatz genveränderter Organismen auskommt. Eine Steigerung des heimischen Anbaus eiweißreicher Pflanzen wird folglich als Möglichkeit betrachtet, diese „Eiweißlücke“ zumindest teilweise zu schließen.

Mit seiner Expertise im Sojaanbau ist das LTZ führend. Kooperationsnetzwerke und Zusammenarbeit mit Demonstrationsbetrieben, wie hier bei Vollmaringen, ermöglichen die praktische Umsetzung und Vorstellung von neuesten Forschungserkenntnissen. © Jan Lask

Im Rahmen von Projekten wie den Demonstrationsnetzwerken „Soja“ oder „Erbse und Bohne“ sowie der Eiweißinitiative der baden-württembergischen Landesregierung versucht das LTZ Einfluss auf diese gesellschaftlich relevante Fragestellung zu nehmen. Als Spezialgebiet gilt dabei der Sojaanbau in Südwestdeutschland, dessen Wettbewerbsfähigkeit weiter optimiert werden soll. Im Rahmen der Eiweißinitiative BW erfolgen hierfür produktionstechnische Versuche zum Sortenvergleich, zum Zwischenfruchtanbau oder zur Direktsaat. Ergebnisse finden durch Aktivitäten wie Feldtage, praktische Beratungen sowie der Unterstützung von Demonstrationsbetrieben Eingang in die Praxis. Hierdurch wird die Etablierung neuer agronomischer Methoden, die Einbindung regionaler Stakeholder und die Weiterentwicklung von Eiweißpflanzen-Wertschöpfungsketten sichergestellt.

Die stoffliche und energetische Nutzung von Agrarrohstoffen

In Bioökonomiestrategien gilt stets das Prinzip des Vorrangs von Nahrungs- und Futtermitteln. Allerdings wird ebenso eine erweiterte Nutzung biogener Ressourcen forciert, was sowohl die energetische als auch die stoffliche Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen umfasst. In diesem Bereich verfügt das LTZ über einen großen Erfahrungsschatz. In zurückliegenden Vorhaben mit Faserpflanzen wie Kenaf oder Hanf wurden bereits der regionalangepasste Anbau sowie die Verwertung der Pflanzen in Kooperation mit verschiedenen Unternehmen getestet. Ähnliches gilt für Versuche mit Arzneipflanzen wie Johanniskraut, Färberdistel oder Ackerstiefmütterchen und Topinambur. Letzteres ist sehr vielseitig und kann zur Produktion von Futter- bzw. Nahrungsmitteln oder zur Produktion von Energie und Inulin verwendet werden. Im Moment liegt der Fokus der Arbeiten auf der energetischen Nutzung biogener Ressourcen. Eine Hauptrolle nimmt zum Beispiel die Durchwachsene Silphie ein, die als Alternative zum Biogassubstrat Mais gilt. Mit einem Praxispartner werden am LTZ deren Etablierung optimiert und zukünftig auch Fragen der Düngung und Eignung der Pflanze für weitere Anwendungen untersucht.

Die Durchwachsene Silphie stellt aufgrund hoher Biomasse- und Biogaserträge, Mehrjährigkeit und den daraus resultierenden Vorteilen wie verringerter Erosion und Pflanzenschutzbedarf eine Alternative zum Mais dar. © Sebastian Weisenburger

Dass Kooperationen erfolgreich gelebt werden, zeigt auch das Projekt „Agro-Wertholz“. In Zusammenarbeit mit Forstwissenschaftlern der Universität Freiburg werden in diesem Vorhaben die Potenziale der gemeinsamen Produktion von Werthölzern und Ackerpflanzen in Agroforstsystemen untersucht. Diese Produktionsweise bietet Vorteile, einschließlich der Förderung von Biodiversität und Bodenruhe, und kann Chancen für die Nutzung alter baden-württembergischer Streuobstwiesen aufzeigen. Durch die kombinierte Produktion von Edellaubhölzern und ergänzenden Agrarprodukten auf diesen Flächen könnten holzverarbeitende und landwirtschaftliche Betriebe verknüpft und neue nachhaltige Wertschöpfungsnetze etabliert werden. Hierzu werden im Rahmen des Forschungsprojektes verbundene Ökosystemdienstleistungen durch den Kooperationspartner untersucht und der Einfluss auf die landwirtschaftliche Produktivität am LTZ analysiert. Durch diese mehrdimensionale Betrachtung und die Fokussierung auf regionale Wertschöpfungsketten steht das Projekt „Agro-Wertholz“ beispielhaft für Prinzipien bioökonomischer Forschung.

Beschattungsversuch im Rahmen des Projekts „Agro-Wertholz“ zur Untersuchung der potenziellen Beeinträchtigung der Produktivität von Kartoffeln, Silomais, Winterweizen und Wintergerste in Agroforstsystemen. © Sebastian Weisenburger

Insgesamt betrachtet kann das LTZ auf mehreren Ebenen zu einer nachhaltigen Bioökonomie in Baden-Württemberg beitragen. Als Kernkompetenz kann auf die vielfältigen Erfahrungen im Pflanzenbau hingewiesen werden, die von klassischen Nahrungs- und Futtermittelpflanzen bis zu weniger traditionellen Alternativen wie Soja, Kenaf oder der Durchwachsenen Silphie reichen. Für diese gilt, dass erst praxisbezogene Versuche und die Kommunikation der Ergebnisse eine breite Etablierung durch die Landwirte ermöglichen. Im Hinblick auf den Beitrag des LTZ zu einer Bioökonomie ist die wichtigste Funktion somit der erfolgreiche Wissenstransfer. Bereits vorhandene Aktivitäten wie Gemeinschaftsprojekte mit Unternehmen, Forschungseinrichtungen oder der Kontakt mit der landwirtschaftlichen Praxis auf Demonstrationsbetrieben und Feldtagen bieten hierfür eine herausragende Ausgangslage.

Literatur

1 http://biooekonomierat.de/

2 Schmid, Otto; Padel, Susanne und Levidow, Les (2012) The bio-economy concept and knowledge base in a public goods and farmer perspective. Bio-based and Applied Economics 1(1):47–63.

3 de Besi, Matteo und McCormick, Kes (2015) Towards a Bioeconomy in Europe: National, Regional and Industrial Strategies. Sustainability 7(8):10461-10478. doi:10.3390/su70810461

4 BMBF (2010) Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 - Unser Weg zu einer bio-basierten Wirtschaft. Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berlin

5 MWFK (2013) Bioökonomie im System aufstellen - Konzept für eine baden-württembergische Forschungsstrategie »Bioökonomie«. Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst, Stuttgart

6 Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt, Landesanstalt für Pflanzenschutz (Stuttgart), Landesanstalt für Pflanzenbau (Rheinstetten-Forchheim), Institut für umweltgerechte Landbewirtschaftung (Müllheim) und Saatbauamt (Donaueschingen)

7 Stockinger, Barbara; Schätzl, Robert (2012) Strategien zur Erhöhung des Anteils von heimischen

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