Bioökonomie BW

Fachbeitrag - 04.07.19

Nachhaltige Energiespeicher aus Eierschalen

235 Hühnereier verspeiste jeder Deutsche im Jahr 2018. Während Eiklar und Eigelb in Kuchen, Nudeln oder Rührei verarbeitet werden, wird die Schale überwiegend als Bioabfall entsorgt. Dabei ist sie ein komplexer Verbundwerkstoff aus Kalk und Proteinfasern. „In neuerer Zeit zeigt sich immer wieder, dass Naturstoffe gute Voraussetzungen haben, um daraus Stromspeicher zu bauen“, erzählt Professor Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm, einer Einrichtung unter Trägerschaft des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Karlsruhe.

Die Landesregierung hat mit der neuen Landesstrategie „Nachhaltige Bioökonomie für Baden-Württemberg“ den Rahmen für eine nachhaltige Entwicklung der biobasierten Wirtschaft gesetzt. Die Strategie soll helfen erneuerbare oder recycelbare Rohstoffe zu erschließen, die Treibhausgasemissionen zu senken und die Biodiversität zu stärken.

Dossier - 15.04.19

Die Alternative „Biokunststoff“

Schwer abbaubar und verschmutzt die Umwelt – Kunststoff. Dennoch ist er aus dem Alltag nicht wegzudenken. Umso wichtiger ist es eine sinnvolle Alternative zu finden. Die Alternative soll umweltfreundlich und nachhaltig sein. Sie soll bessere Eigenschaften aufweisen und funktionaler sein. Außerdem soll sie von der Abhängigkeit fossiler Ressourcen losgelöst sein. Ein Lösungsansatz: Biokunststoff.

Kunststoffe, die sich in der Umwelt abbauen, sollten sie unerwünscht in die Natur gelangen: Um dies zu ermöglichen, wurde der Konstanzer Chemiker Prof. Dr. Stefan Mecking mit einem Advanced Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC) ausgezeichnet. Stefan Mecking und sein Team an der Universität Konstanz werden mit bis zu 2,5 Millionen Euro gefördert, um Kunststoffe zu untersuchen, die durch „Sollbruchstellen“ auf molekularer Ebene umweltverträglich abgebaut werden können.

Bioabfall in Form von Hühnereierschalen erweist sich als sehr effektiv für die Energiespeicherung. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Team, zu dem auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) gehören.

Fachbeitrag - 11.02.19

Natürliche Biopolymere – die nachhaltigen Fast-alles-Könner

Zellstoff aus Holz, aber auch Hanf und Flachs sind nachwachsende Rohstoffe, die mit innovativen Technologien zu Fasern einer neuen Leistungsklasse verarbeitet werden. Sie sind umweltfreundlich und helfen, Abfallprobleme zu lösen. An den DITF Denkendorf werden Produkte und Verfahren für diese Zukunftsfasern entwickelt. Sie eignen sich für textile und technische Anwendungen.

Rund 30 Unternehmen der Wertschöpfungskette von Kunststoffen und Konsumgütern stellen über 1 Milliarde Dollar bereit und engagieren sich gegen Plastikabfälle in der Umwelt. BASF unterstützt die Allianz, um Lösungen für das weltweite Plastikmüll-Problem voranzutreiben.

Am Mittwoch hat das Parlament für ein Verkaufsverbot von Einweg-Kunststoffartikeln wie etwa Teller, Besteck, Strohhalme, Haltestäbe für Luftballons oder Wattestäbchen aus Plastik gestimmt.

Umweltminister Franz Untersteller: „Viel Überzeugungsarbeit und ein tolles Ergebnis: Baden-Württemberg wird flächendeckend Bioabfälle separat einsammeln und optimal verwerten können.“

Betreiber kommunaler und industrieller Abwasserbehandlungsanlagen können bis 15. April 2019 Förderanträge beim Umweltinnovationsprogramm stellen. Das Bundesumweltministerium (BMU) richtet einen neuen Förderschwerpunkt „Innovative Abwassertechnik“ ein. Das hat die Parlamentarische Staatssekretärin im Bundesumweltministerium Rita Schwarzelühr-Sutter heute auf einer Tagung der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. angekündigt. Dafür stellt das BMU insgesamt bis zu 25 Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm bereit. Die Förderung soll technischen Innovationen zum Durchbruch verhelfen und dazu beitragen, den Stand der Technik in der Abwasserbehandlung und Wertstoffrückgewinnung zu verbessern. Fachlich wird der Förderschwerpunkt vom Umweltbundesamt betreut.

Umweltminister Franz Untersteller: „Die Entscheidung der Länderkammer ist ein wichtiger Schritt zur Reduzierung schädlicher Plastikeinträge in Böden und Gewässer. Nun ist die Bundesregierung aufgefordert, rasch zu handeln.“

Der Bericht ergänzt Beschlüsse der Abfall- und Verpackungsgesetzgebung zur Rohstoffdiversifizierung sowie zu biologisch abbaubaren und kompostierbaren Kunststoffen. Der heute (13. September 2018) vom Europäischen Parlament im Plenum beschlossene Bericht zur europäischen Plastikstrategie ist ein weiteres Indiz dafür, dass das Potenzial von Biokunststoffen zunehmend anerkannt wird. Berichterstatter Mark Demesmaeker betonte den Beitrag von biobasierten Kunststoffen sowie biologisch abbaubaren und kompostierbaren Kunststoffen zu einer starken, kreislaufwirtschaftlichen Bioökonomie in der EU.

Pressemitteilung - 29.08.18

Transparentes und hitzestabiles Polyamid – 100 Prozent biobasiert

Der Naturstoff 3-Caren fällt als Bestandteil von Terpentinöl bei der Herstellung von Zellstoff aus Holz an. Bislang wird das Nebenprodukt vor allem verbrannt. Mit neuen katalytischen Verfahren setzen Fraunhofer-Forscher 3-Caren zu Bausteinen für biobasierte Kunststoffe um. Die daraus hergestellten Polyamide sind nicht nur transparent, sondern weisen gleichzeitig auch eine hohe thermische Stabilität auf.

Fachbeitrag - 23.08.18

Mikroplastik in Gewässern - Minimüll als Maxiproblem

Bisher lag der Fokus in Bezug auf Plastikmüll auf den Meeren. Flüsse sind jedoch wichtige Eintragspfade für marine Ökosysteme. Seit kurzem untersucht man die Verbreitung von Bruchstücken des Plastiks in Gewässern: das Mikroplastik kann von Tieren aufgenommen werden und bei Anreicherung letale Schäden verursachen. Eine großangelegte Studie der Umweltämter aus Baden-Württemberg und vier weiteren Bundesländern nimmt Proben aus 25 Flüssen, um einen ersten Überblick zum Vorkommen von Mikroplastik in deutschen Binnengewässern zu bekommen. Davon unabhängig analysiert Dr. Natalie Orlowski von der Universität Freiburg mit ihrem Team die Belastung der Dreisam durch Mikroplastik.

Das europäische Kooperationsprojekt UNRAVEL wird in den nächsten vier Jahren nachhaltige Prozesse für eine innovative Lignocellulose-Bioraffinerie entwickeln und deren Wirtschaftlichkeit nachweisen. Ziel ist die effiziente Umwandlung von sogenannter »Biomasse der zweiten Generation« in Biokraftstoffe, Plattform-Chemikalien und nachhaltige Baumaterialien. Das gemeinsame Vorhaben von Forschungsorganisationen, KMU und Großunternehmen aus sieben europäischen Ländern wird vom europäischen BBI JU (Bio Based Industries Joint Undertaking) im Rahmenprogramm für Forschung und Innovation der Europäischen Union "Horizont 2020" mit 3,6 Millionen Euro gefördert.

Pressemitteilung - 26.07.18

Power-to-X-Technologien: Erneuerbaren Wasserstoff mit weniger Strom erzeugen

ZSW erforscht Kombination von Biomasse-Verbrennung mit Hochtemperatur-Elektrolyse. Der steigende Anteil von erneuerbarem Strom im Netz macht künftig Speicher erforderlich. Besonders vielversprechend ist die Umwandlung des fluktuierenden Ökostroms in chemische Energieträger oder Rohstoffe. Diese Power-to-X-Verfahren wollen Wissenschaftler des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) jetzt auf zwei Beine stellen: Zu diesem Zweck planen sie, eine Hochtemperatur-Biomasseverbrennung mit einer Hochtemperatur-Elektrolyse zu kombinieren. Ziel ist ein reduzierter Strombedarf bei der Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff – dem Ausgangsstoff für alle chemischen Power-to-X-Speichermedien. Insgesamt ist eine Halbierung des Stromeinsatzes möglich, so das ZSW. Die ersten Vorversuche verliefen erfolgreich. Eine positive Resonanz zum Projekt gibt es bereits.

Umweltminister Franz Untersteller: „Nur mit konkreten Maßnahmen können wir Kunststoffeinträge in die Natur effektiv vermindern.“

Dossier - 08.03.18

Nachhaltiges Bauen – aktiver Klimaschutz

Gebäude auf Basis nachwachsender und wiederverwerteter Rohstoffe zu bauen, dabei und im Betrieb Wasser- und Energieverbrauch zu minimieren und auch unter der Berücksichtigung der Biodiversität Ressourcen zu schonen und die Umwelt zu schützen, das alles sind wichtige Bestandteile des nachhaltigen Bauens. In Baden-Württemberg arbeiten sowohl Unternehmen als auch Hochschulen intensiv daran, die Bauwirtschaft nachhaltiger zu gestalten.

Fachbeitrag - 25.01.18

Ö-Klo: Wertstoffrecycling durch Komposttoiletten

Ö-Klo ist ein Freiburger Start-up-Unternehmen, das Komposttoiletten vermietet und sich für die Verwertung von menschlichem Urin und Kot einsetzt. In Zeiten, in denen natürliche Rohstoffe wie Phosphor knapp zu werden drohen, sei die Wiederbelebung der natürlichen Stoffkreisläufe zwischen Boden, Pflanzen, Nahrung und Ausscheidung wichtig, meinen die Jungunternehmer von Ö-Klo. Das Potenzial ist enorm, aber auf dem Weg dahin gilt es noch einige technische, gesellschaftliche und politische Hürden zu nehmen.

Fachbeitrag - 30.11.17

Biomasse aus Algen und vom Großmarkt – zukunftsträchtiger Ersatz für fossile Rohstoffe

Die Förderung erneuerbarer Energien ist ein wichtiges Ziel der EU. Biomasse wie Algen und organische Abfälle sind besonders vielversprechend, da sie nicht in Konkurrenz mit der Nahrungsmittelgewinnung stehen. Wissenschaftler am Fraunhofer IGB Stuttgart vergären Biomasse aus Algen und Großmarktabfällen, um in einem Kaskaden-Verfahren Wertstoffe sowie das Biogas Methan zu gewinnen. Ziel ist, Stoffkreisläufe zu schließen und eine ideale Effizienz sowie hohe Flexibilität für viele Ausgangsstoffe zu erreichen.

Umweltstaatssekretär Andre Baumann: „Die Bioökonomie ist einer der Innovationstreiber der kommenden Jahre für die baden-württembergische Industrie.“

Fachbeitrag - 29.09.17

Bauen mit Bambus und Pilzen – nachwachsende Gebäude der Zukunft

Bambus statt Stahl und Pilz statt Beton: Eine Forschungsgruppe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Verwendung nachwachsender Rohstoffe in der Bauindustrie. Biologische Baustoffe wie Bambus oder Pilzmycel könnten künftig konventionelle Materialien wie Stahl und Beton ersetzen.

Fachbeitrag - 17.07.17

Effiziente Kraftstoffgewinnung aus Rest- und Abfallstoffen

Erdgas gilt im Vergleich zu Rohstoffen wie Kohle oder Öl verhältnismäßig klimafreundlich. Das Problem: Auch Erdgas ist ein fossiler Brennstoff, der anthropogene CO₂ -Emissionen verursacht. In einem Verbundvorhaben analysieren Wissenschaftler und Ingenieure daher, wie aus biogenen Rest- und Abfallstoffen wie Holz, Klärschlamm oder Biomasse-Mixturen, gasförmige Ersatzkraftstoffe erzeugt werden können. Der innovative Ansatz dabei: Der Kohlenstoff der eingesetzten Biomasse soll möglichst vollständig und effizient ausgenutzt werden. Zusätzlich soll die bei der Umwandlung in Methan anfallende Wärme in die Biomassevergasung und die Elektrolyse integriert werden. Der erzeugte Wasserstoff wird zur Methanerzeugung genutzt, wohingegen der Sauerstoff als Vergasungsmittel dient. So soll eine hohe Effizienz des Gesamtprozesses errreicht werden.

Fachbeitrag - 05.04.17

Holz als Rohstoff für Plattformchemikalien

Für die Herstellung von Treibstoffen, aber auch sehr vieler unserer Alltagsgegenstände wird Erdöl benötigt – eine Ressource, die uns nicht mehr beliebig zur Verfügung steht. Nach Alternativen wird deshalb mit Hochdruck gesucht. Eine von ihnen könnte Holz sein – ein nachwachsender Rohstoff und denkbares Ausgangsmaterial für viele Produkte der chemischen Industrie. Wissenschaftler am KIT arbeiten schon seit einiger Zeit an einem Verfahren, um aus Lignin – der Gerüstsubstanz des Holzes – Aromaten für Chemikalien zu gewinnen. Nun wollen sie das etablierte Spaltverfahren in einem Kreislaufreaktor testen und weiterentwickeln.

Fachbeitrag - 12.01.17

Bioabfall: Biomasse mit großem Potenzial

Bioabfälle weiter zu verwerten, leistet einen enormen Beitrag zur Bioökonomie und zum Klimaschutz. Am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart wird am Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert erforscht, wie erfolgreich die Bioabfälle im Land gesammelt werden und welche Potenziale sich darin verbergen.