Bioökonomie BW

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.

Fachbeitrag - 08.05.19

Umweltfreundliche Alternative zu fossilem Erdgas: Methan aus Biomasse

In Kooperation mit der Forschungsstelle des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) ist es Forschern des KIT gelungen, eine Pilotanlage zu bauen, in der Biogas aus der Vergärung organischer Reststoffe zu synthetischem Methan (Synthetic Natural Gas, kurz SNG) aufgewertet werden kann. Das bio-basierte Methan ist nicht nur nachhaltiger Energieträger für den Wärme- und Verkehrssektor, sondern eröffnet auch neue Chancen für die Zwischenspeicherung erneuerbarer Energien.

Fachbeitrag - 27.03.19

Reststoffe aus Biogasanlage als Futter für Algen

Algen sind genügsame Lebewesen. Sie produzieren Biomasse und brauchen nicht mehr dazu als Licht, Wasser, Mineralien und Kohlenstoffdioxid. Nun sollen diese Eigenschaften wirtschaftlich genutzt werden: Dr. Stefan Sebök von der Universität Hamburg möchte in einem zweijährigen Forschungsprojekt die ganzheitliche Verwertung von Abprodukten aus der Biogasanlage in Wallerstädten testen, indem er sie mit einer landgestützten Algenkultur verknüpft.

Fachbeitrag - 06.12.18

Sellerie und Strom: Duales System auf dem Acker

Sonnenernte auf zwei Etagen: In Agrophotovoltaik-Anlagen gedeihen Nahrungsmittel unter Solarkollektoren. Teller oder Tank, Kartoffeln oder elektrischer Strom? Neben Energiepflanzen für Biokraftstoffe und Biogas konkurrieren heute auch Freiflächen-Solaranlagen mit der Nahrungsmittelproduktion um Fläche. Eine Lösung könnte die sogenannte Agrophotovoltaik (APV) sein, bei der die Ackerfläche auf mehreren Ebenen genutzt wird. Oben sammeln Solarzellen Sonnenenergie und unten beackert der Bauer mit seinem Traktor das Feld. Das Pilotprojekt APV-RESOLA untersucht die Effizienz dieser Doppelnutzung.

Fachbeitrag - 29.10.18

Das Internationale Biogas und Bioenergie Kompetenzzentrum (IBBK) und seine Rolle in der Bioökonomie Baden-Württemberg

Die Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland hat sich seit der Jahrtausendwende nahezu verzehnfacht¹. Die IBBK Fachgruppe Biogas GmbH, gegründet im Jahr 2000, hat diese Entwicklung in Form von Schulungen, Beratungsdienstleistungen und Projekten mitgestaltet und berät seit 2015 auch Betreiber bestehender und geplanter Anlagen im Auftrag des Landes Baden-Württemberg. Der Diplom-Agrarbiologe Michael Köttner, Gründer und Geschäftsführer des IBBK, gibt Einblicke in die Tätigkeiten seines Unternehmens und erklärt, was sich für eine erfolgreiche Umsetzung der Bioökonomie in Baden-Württemberg, insbesondere im Hinblick auf die Biogas-Branche, ändern müsste.

Können Extrakte aus Mikroalgen zum Schutz vor Pilzinfektionen im ökologischen Weinbau eingesetzt werden? Wie kann es gelingen holzige Biomasse vollständig zu Grundbausteinen für die Herstellung von Chemikalien und Materialien wie zum Beispiel Biokunststoffe oder Biotenside umzusetzen und wie sind diese ökologisch und ökonomisch zu bewerten? Wie kann die dafür benötigte Biomasse auf nachhaltige Weise bereitgestellt werden? Diese und weitere Fragen wollen die größtenteils interdisziplinär aufgestellten Vorhaben angehen, die das Wissenschaftsministerium nun mit insgesamt rund 2,2 Millionen Euro im Rahmen des Forschungsprogramm „Bioökonomie Baden-Württemberg“ unterstützt.

Forschungsschwerpunkt Bioökonomie: Universitäten Hohenheim und Lissabon stellen überlegenen Kohlendioxid-Filter aus Gärresten von Biogasanlagen her. Biogas in Erdgasqualität: Bislang ist dieses Ziel noch nicht erreicht. Denn Biogas enthält vergleichsweise viel Kohlendioxid, das seinen Brennwert verschlechtert. Forscher der Universitäten Hohenheim in Stuttgart und Lissabon können nun einen biologischen Filter herstellen, der dem Biogas Kohlendioxid entzieht.

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

Fachbeitrag - 03.05.18

LIGNOSIT – Dem Lignin einen Wert geben

Die Umweltbilanz erdölbasierter Plastikprodukte sieht nicht gut aus. Für die Kunststoffherstellung findet ein Umdenken in Richtung nachwachsender Rohstoffe statt. Zeit für eine Renaissance des Holzes. Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie forscht mit ihrem Team an der Professur für Forstliche Biomaterialien der Universität Freiburg am Nutzungspotenzial von Lignin, dem Klebstoff im Holz. Langfristig möchte sie ein Komposit kreieren, das für den 3D-Druck geeignet ist.

Fachbeitrag - 13.02.18

Feine Aromen aus Biogas

Ein wichtiger Ausgangsstoff fruchtiger Aromen für die Lebens- und Futtermittelindustrie sowie für die Kosmetikbranche ist die Buttersäure. Bei der Biogasproduktion fällt sie als Zwischenprodukt an. Dort könnte sie abgezweigt und zur Aromaproduktion genutzt werden – das technologische und bioökonomische Potenzial dieser Verwertung lotet ein neues Verbundprojekt aus.

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.

Fachbeitrag - 27.11.17

Mikroalgen – ressourcenschonender Rohstoff für den Lebensmittel- und Futtermittelsektor

Kohle, Erdöl und Erdgas sind unsere Energieträger und Basis für die Lebensmittel-, Pharma- und chemische Industrie. Doch der Vorrat an fossilen Rohstoffen geht kontinuierlich zur Neige. Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart widmet sich daher den Mikroalgen. Mit verschiedenen Verfahren, basierend auf den neuesten Technologien, konnte in ersten Pilotprojekten eine Vielzahl an chemischen Wertstoffen gewonnen werden.

Pressemitteilung - 16.10.17

Erdbeerduft aus Biogas: Moderne Anlagen sollen Strom, Wärme & Chemikalien liefern

Feine Aromen nach Apfel, Ananas oder Erdbeere: Diese chemischen Substanzen lassen sich aus Buttersäure herstellen. Buttersäure entsteht bisher meist in aufwändigen chemischen Verfahren. Biogasforscher der Universität Hohenheim möchten nun diese und weitere Säuren aus der Biomasse moderner Biogasanlagen gewinnen. Das Forschungsprojekt „Optigär“ sucht nach Möglichkeiten, wie die Säuren sich ökonomisch und ökologisch sinnvoll erzeugen und vermarkten lassen. Dieser Ansatz der Bioökonomie – dem Leitthema der Universität Hohenheim in Stuttgart – erhält von der Fachagentur nachwachsende Rohstoffe (FNR) knapp 300.000 Euro Förderung und zählt damit zu den Schwergewichten der Forschung.

Pressemitteilung - 15.09.17

„Bioökonomie ist der Schlüssel zu einer nachhaltigeren Wirtschaft“

Biomasse anstelle von fossilen Ressourcen: Hochkarätige Experten aus Forschung, Industrie und Interessengruppen diskutierten darüber beim zweiten Internationalen Bioökonomie-Kongress an der Universität Hohenheim am 12. /13. September in Stuttgart. Sie befassten sich sowohl mit der Grundlagenforschung als auch mit Umsetzungsstrategien für die Bereitstellung biobasierter Produkte in regionalen und globalen Bioökonomie-Szenarien. Die Wissenschaftler bewerteten zusätzlich Umwelt-, Klima- und gesellschaftliche Auswirkungen der Bioökonomie.

Fachbeitrag - 13.09.17

Biogasanlagen im Flexbetrieb – Neue Konzepte zur Stabilisierung erneuerbarer Stromerzeugung

Ein bekanntes Problem bei der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Quellen ist die fehlende Flexibilität hinsichtlich Stromspitzen – sowohl auf Verbraucher- als auch auf Erzeugerseite. Insbesondere Biogasanlagen stellen hier, aufgrund der zugrundeliegenden komplexen und relativ trägen mikrobiellen Prozesse, eine Herausforderung dar. Das Forschungsprojekt FLEXIZUCKER der Universitäten Ulm und Göttingen hat sich zum Ziel gesetzt, die Biogasproduktion zu flexibilisieren und die erneuerbare Stromerzeugung damit netz- und marktkompatibler zu machen.

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 - 13.03.17

Wie effizient und klimafreundlich ist die Biogasproduktion?

Biogasanlagen gehören inzwischen zum vertrauten Bild unserer ländlichen Regionen. Also sollte es doch genug Erfahrungen geben, um diese Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen oder organischen Reststoffen umfassend zu bewerten – sollte man meinen. Wissenschaftler zeichnen jedoch ein äußerst differenziertes Bild. Pauschale Aussagen sind kaum möglich, die Analyse einzelner Facetten hilft allerdings weiter.

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.

Fachbeitrag - 12.09.16

Wertvolle, neue Biopolymere aus Krabbenschalen

Wenn die Fischereiindustrie Krustentiere wie Hummer, Krabben oder Shrimps verarbeitet hat, landen die Reste im Müll und bleiben bisher überwiegend ungenutzt: Alleine in der EU fielen in den letzten Jahren regelmäßig über 250.000 Tonnen dieser Schalenabfälle an. Dabei besteht das Außenskelett der Tiere neben Proteinen und Calciumcarbonat vor allem aus Chitin, einem langkettigen Zuckermolekül, aus dem wertvolle Bausteine für die Polymerindustrie gewonnen werden könnten. Wissenschaftler vom Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) haben deshalb in den letzten Jahren gemeinsam mit elf internationalen Partnern einen biotechnologischen Prozess entwickelt, mit dem man diese Abfälle zukünftig nachhaltig nutzen könnte.

Fachbeitrag - 07.07.16

Rückblick: Zweiter Beteiligungsworkshop Bioökonomie

Baden-Württemberg ist bereits 2014 mit der Umsetzung einer Forschungsstrategie gestartet, um die Bioökonomie als Innovationsmotor und unter Nachhaltigkeitsperspektiven für das Land zu erschließen. Von Anfang an war der Dialog mit den Interessenvertretern aus allen Bereichen ein wichtiger Ansatz, um die Forschungsstrategie zu begleiten und die Entwicklung einer Bioökonomie zu fördern. Rund 60 Vertreter aus Ministerien, Land- und Forstwirtschaft, Industrie sowie Umwelt- und Naturschutz folgten der Einladung und nahmen am zweiten Beteiligungsworkshop Bioökonomie des Landes Baden-Württemberg teil.

Pressemitteilung - 02.11.15

Bioökonomie: Landesweites Forschungsprogramm für die Wirtschaft der Zukunft

Die biobasierte Wirtschaft gilt als Chance für die Zukunft: In Zeiten steigenden Nahrungs- und Energiebedarfs und immer knapperen fossilen Rohstoffen stellt sich die Forschung den drängenden Zukunftsfragen. Seit einem Jahr gehen Wissenschaftler im Rahmen des Forschungsprogramms Bioökonomie Baden-Württemberg gemeinsam der Frage nach neuen biobasierten Produkten, Nahrungsmitteln und Energieträgern nach. Sie verbessern die Verfahren und erforschen die Auswirkungen der Biomasse-Produktion. Vergangenen Donnerstag trafen sie sich an der Universität Hohenheim zu einer ersten Zwischenbilanz.

Fachbeitrag - 28.09.15

Biogas aus einzelligen Grünalgen

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.

Übersicht

Biobasierte Rohstoffe

Ein Ziel der Bioökonomie ist, in Zukunft mehr biobasierte Rohstoffe für Energie, Mobilität und Industrieprozesse einzusetzen. Das erfordert detaillierte Analysen, Simulationen, Konzepte und Verfahren. Im Mittelpunkt stehen Fragen zu Pflanzenbau, Biomassepotenzialen, Flächenbedarf, Konversionstechnologien, biobasierten Wertschöpfungsnetzen, Ernährungssicherheit. Agrar- und Forstwirtschaft, Abfallwirtschaft und Industrie rücken in der Rohstofffrage eng zusammen.

Übersicht

Bioenergie

Beispiele für Energieträger aus Biomasse sind Biomethan, Bioerdgas, biogener Wasserstoff, Bio-Kerosin, Bio-Methanol, -Ethanol und höhere Alkohole. In Zukunft gilt es jedoch, die bekannten Konflikte zwischen Tank und Teller zu vermeiden. Künftig sollen nur die Biomasseanteile genutzt werden, die nicht als Nahrungsmittel dienen. Potenziale bieten Mikroalgen, Bioabfälle und Reststoffe.