Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe wird in den n\u00e4chsten Jahren und Jahrzehnten aus vielen Gr\u00fcnden an Bedeutung gewinnen. Die n\u00e4chsten 50 Jahre werden die nationalen Volkswirtschaften und die globale Weltwirtschaft in bisher nicht gekanntem Umfang gravierend ver\u00e4ndern, sagen nicht nur namhafte \u00d6konomen, sondern auch immer mehr Regierungen. Gemeint ist die Umstellung von fossilen Rohstoffen auf biogene Rohstoffe.
\nDas Symposium unter Federf\u00fchrung von DBU, DECHEMA der GDCh und biopos e.V. m\u00f6chte neben einer Bestandsaufnahme deutscher Aktivit\u00e4ten auf dem Gebiet der biobasierten Produkte und Bioraffinerien auch einen Dialog mit Wissenschaft, Politik und Wirtschaft \u00fcber Chancen und Erfordernisse einer nachhaltigen biobasierten Stoffwirtschaft im Europ\u00e4ischen Raum f\u00fchren.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVorbereitung und Durchf\u00fchrung
\nBiorefinica 2004
\nInternationales Symposium
\nBiobasierte Produkte und Bioraffinerien
\n27. und 28.10.2004, Zentrum f\u00fcr Umweltkommunikation der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, Osnabr\u00fcck
\nSymposium zur nachhaltigen industriellen und industrienahen stofflichen Nutzung biogener Rohstoffe in Bioraffinerien
\nBiomasse ist eine sich st\u00e4ndig erneuernde Chemie- und Pharmaziefabrik. Sie ist vor allem auch in Deutschland ausreichend vorhanden. Die Umwandlung solcher und auch agrarischer Rohstoffe in Wertprodukte wie Chemikalien, Biopolymere, Werkstoffe und Gebrauchsg\u00fcter verlangt jedoch grunds\u00e4tzlich neue Basistechnologien, die weit \u00fcber die Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen zu Spanplatten und Gartenartikeln hinausgehen. Solche komplexen Technologien werden je nach Rohstoff und Ziel-stellung Bioraffinerien oder Gr\u00fcne Bioraffinerien genannt.
\nEine Bioraffinerie ist ein komplexes und integriertes System von Prozessen und Anlagen in welcher Biomasse in eine Vielzahl von Produkten umgewandelt wird oder aus dieser isoliert werden. Eine Bioraffinerie ist an dem Konzept einer petrochemischen Raffinerie angelehnt (Abb.).
\nAbb.: Grundprinzip einer Bioraffinerie
\nEingeladen wurden Referenten der Chemischen Grossindustrie (BASF, BAYER, DEGUSSA, CE-RESTAR, DOW), der mittelst\u00e4ndischen Industrie, von Universit\u00e4ten, Forschungseinrichtungen und Ministerien.
\nDie er Tagung wurde thematisch in folgende Bl\u00f6cke gegliedert:
\nAdministration, Politik und Gesellschaft (BMU, BMBF, DBU, GDCh, DECHEMA, Verband der Chemie, Deutscher Bauernverband)
\nSektion 1
\nBiowirtschaft und biobasierte Stoffwirtschaft – Globale, \u00f6kologische und \u00f6konomische Aspekte
\nSektion 2
\nBioraffinerie-Systeme
\nSektion 3
\nRohstoffe f\u00fcr die biobasierte Stoffwirtschaft und Prim\u00e4rraffinerie
\nSektion 4
\nDie biotechnische Konversion von Biomasse, Produktlinien und Produkte
\nSektion 5
\nChemische Konversion von Biomasse, Produktlinien und Produkte
\nSektion 6
\nBiobasierte Produkte und Bioraffinerien im Kontext von unternehmerischen Mittelstandsperspektiven, regionaler Entwicklung und Marktentwicklung sowie Bewertung von Nachhaltigkeit
\nAbschlussdiskussion \/Podiumsdiskussion
\nIndustrielle stoffliche Nutzung von Nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland im Kontext von \u00d6konomie und \u00d6kologie, Wissenschaft und Gesellschaft<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
3. S\u00e4ule der zuk\u00fcnftigen biobasierten Wirtschaft etablieren
\nStoffwandelnde Industrien wie die Chemische Industrie und die Industrielle Biotechnologie, aber auch eine nachhaltige und mit Stoffwandlung gekoppelte Kraftstoffproduktion sind im Wesentlichen auf die Biomasse als Alternative zur fossilen Rohstoffbasis (Erd\u00f6l, Erdgas, Kohle) angewiesen. Dagegen kann sich die Energiewirtschaft auf verschiedene alternative Quellen wie Wind, Sonne, Erdw\u00e4rme, Wasser, Biomasse st\u00fctzen. In den Gru\u00dfworten der Bundespolitik (MdB Antje Vogel-Sperl), des Deutschen Bauernverbandes (Generalsekret\u00e4r Helmuth Born), der Bundesregierung (Ulrich Schlottmann, BMU) und der Verb\u00e4nde GDCH (Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer Wolfram Koch), Verband der Chemischen Industrie, Fachvereinigung Organische Chemie (Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer J\u00f6rg Rothermel), DECHEMA (Dr. Kurt Wagemann)wurde deutlich, dass f\u00fcr eine zuk\u00fcnftige biobasierte Wirtschaft neben der Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung (Gesetz f\u00fcr den Vorrang erneuerbarer Energien, 2000) und Kraftstoffproduktion (European Parliament and Council, 2003), die 3.S\u00e4ule der zuk\u00fcnftigen Biomassewirtschaft, die biobasierten Produkte in Deutschland und Europa etabliert werden muss (siehe auch Kamm, B.; Kamm, M.; Mitteilungen der Fachgruppe, Umweltchemie und \u00d6kotoxikologie der GDCh, 2003) (Abb.).
\nUS-amerikanische und europaweite Strategien
\nDas wissenschaftliche Programm wurde mit einem exzellenten Plenarvortrag von Lee R. Lynd (Dartmouth College, Hanover, USA) zum Thema \u0082Biomass Processing in Response to Sustainability and Security Challenges – A Vision for What is possible er\u00f6ffnet. Der Focus war auf die zuk\u00fcnftige Nutzung von Lignocellulose-Feedstocks, wie Holz, Stroh, Switchgras und deren Prozesstechnologien zur Erzeu-gung von Energie, Ethanol (Kraftstoff) und Chemikalien im Kontext von \u00d6konomie und \u00d6kologie gerichtet. Auf biotechnologische und chemische Konversionen von Lignocellulose- Rohstoffen zur Produktion von Chemikalien und Polymeren im Bioraffinerie-System ging Robert Wooley (Cargill Dow, Minnetonka, USA) ein. Das Potential der biotechnologischen Stoffwandlungen f\u00fcr die Synthese von Bausteinen, wie Milchs\u00e4ure, Bernsteins\u00e4ure, 3-Hydroxypropions\u00e4ure und Propan-1,3-diol wurde in den Ausf\u00fchrungen von Rolf Bachmann (McKinsey, Z\u00fcrich, Schweiz) deutlich.
\nDie Vielfalt der derzeit in Forschung- und Entwicklung befindlichen Bioraffinerie-Systeme wurde hervorragend in den Beitr\u00e4gen Internationale Bioraffineriesysteme (Birgit Kamm, FI Biopos, Teltow) und Entwicklung einer dezentralen Gr\u00fcnen Bioraffinerie in \u00d6sterreich (Michael Narodoslawsky, TU Graz) deutlich. Einen \u00dcberblick zum Rohstoffpotential in Deutschland, insbesondere zu den Ackerpflanzen gab Wolfgang Friedt (Uni Giessen), zum Gr\u00fcnlandpotenzial J\u00fcrgen Pickert (MLUR Brandenburg). Die Einordnung von mikrobiellen Prozessen in Bioraffinerien zur Herstellung von Polymeren zum einen durch intrazellul\u00e4re Direktproduktion (Alexander Steinb\u00fcchel, Uni M\u00fcnster) zum anderen durch Herstellung von extracellul\u00e4ren Dicarbons\u00e4uren und Diolen als Polymerrohstoffe (Klaus-Dieter Vorlop, FAL Braunschweig) wurde eindrucksvoll pr\u00e4sentiert.
\nGro\u00dfindustrie und mittelst\u00e4ndische Unternehmen
\nDer zweite Veranstaltungstag wurde mit einem exzellenten Vortrag \u00fcber die derzeitige und zuk\u00fcnftige Bedeutung der Biomasse aus Sicht eines Industrievertreters er\u00f6ffnet ( Rainer Busch, Rheinm\u00fcnster, DOW Deutschland). Dabei wurden die potentiellen Rohstoffe und Bausteine hin zu einer nachhaltigen Chemie erl\u00e4utert und am Beispiel der Polymilchs\u00e4ureproduktion von Cargill Dow in Blair\/Nebraska (USA) die Chancen und Hemmnisse deren Vermarktung anschaulich dargestellt.
\nAnschlie\u00dfend wurden biotechnologisch\/chemische Konversionswege von der Biomasse zu Produkten auf der Basis von Kohlenhydraten (Harald R\u00f6per, Cargill), Fetten und \u00d6len (J\u00fcrgen O. Metzger, Uni Oldenburg), Proteine und Aminos\u00e4uren (Wolfgang Leuchtenberger, Degussa, D\u00fcsseldorf) und Lignin (Thomas Hirth, Fraunhofer ICT, Pfinztal) vorgestellt und diskutiert. In allen vier Vortr\u00e4gen wurden sowohl Beispiele f\u00fcr bereits realisierte Industriechemikalien bzw. Werkstoffe vorgestellt als auch neue M\u00f6glichkeiten und Chancen aufgezeigt.
\nKann die Entwicklung von biobasierten Produkten und Bioraffinerien eine Perspektive f\u00fcr die regionale Entwicklung und den Mittelstand bilden? Dieser Frage gingen Mette Thomsen & Pauli Kiel (Agroferm A\/S Esbjerg, D\u00e4nemark) und J\u00f6ran Reske (IBAW, K\u00f6ln) in ihren anschaulichen Vortr\u00e4gen nach. Welche Bedeutung Nachhaltigkeitskriterien f\u00fcr ein Industrieunternehmen besitzen und wie die drei S\u00e4ulen \u00d6ko-nomie, \u00d6kologie und Gesellschaft zur Entscheidungsfindung von alternativen Produktionswegen beitragen, berichtete Peter Saling (BASF, Ludwigshafen).
\nIn der abschlie\u00dfenden Podiumsdiskussion (Busch, Hirth, Kamm, Leuchtenberger, Reske, Moderation: Hempel) wurde eine positive Bilanz der zweit\u00e4gigen Veranstaltung gezogen, aber auch Defizite aufgezeigt. Dazu geh\u00f6ren derzeit:
\n\u00b7\tNeue Synthesestrategien sind f\u00fcr die Umwandlung von Biomasse in Chemierohstoffe erforderlich
\n\u00b7\tProzessforschung und -entwicklung sind notwendig, um zu Produkt- als auch Systeml\u00f6sungen zu gelangen
\n\u00b7\tEin verst\u00e4rktes Arbeiten im Verbund ist anzustreben, um die Aktivit\u00e4ten besser zu b\u00fcndeln
\n\u00b7\tIm Gegensatz zu den USA fehlt In Deutschland ein abgestimmter Forschungsplan mit dem Ziel der stofflichen Verwertung von biogenen Rohstoffen.
\nReferenzen
\n\u00b7\tEuropean parliament and Council (2003) Directive 2003\/30\/EC on the promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport; Official Journal of the European Union L123\/42, 17.05.2003, Brussels
\n\u00b7\tGesetz f\u00fcr den Vorrang erneuerbarer Energien (2000) Erneuerbare Energiegesetz, EEG\/EnWGua\u00c4ndG., 29. 03.2000, BGBI, 305
\n\u00b7\tKamm, B.; Kamm, M.; Bioraffinerie-Prinzipien; Mitteilungen der Fachgruppe, Umweltchemie und \u00d6kotoxikologie der GDCh, 9(4) 2003, 9-11,22<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
An der Veranstaltung nahmen ca. 140 Teilnehmer aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft teil. Die Originalbeitr\u00e4ge der biorefinica 2004 (Tagungsunterlagen, Folien der Vortr\u00e4ge) sind auf einer CD (ISBN: 3-00-015166-4) ver\u00f6ffentlicht und k\u00f6nnen unter: www.biorefinica.de bestellt werden.
\nBerichtet wurde \u00fcber die biorefinica 2004:
\nBiomasse-Industrie, Wie aus \u0082Bio Chemie wird, Nachrichten aus der Chemie, 53(2), (2005), 130-134
\nTagungsbericht erscheint:
\nMitteilungen der Fachgruppe Umweltchemie und \u00d6kotoxikologie der GDCh, (2005) im DruckBook Biorefineries – Biorefinery, Biobased Industrial Processes and Products: Bei WILEY-VCH erscheint im Jahre 2005 das erste Buch einer Serie zu Biobasierten industriellen Prozessen und Produkten. Der erste Band: Status quo and Future directions (Herausgeber, Kamm, B.\/Gruber, P.R.\/ Kamm, M.; ISBN 3-527-31027-4) widmet sich mit Originalbeitr\u00e4gen aus Industrie sowie Forschung und Entwicklung einer Bestandsaufnahme der internationalen Bioraffinerie-Aktivit\u00e4ten und der Potenziale einer biobasierten Industrie. F\u00fcr Interessenten n\u00e4heres unter: www.wiley-vch.de\/home\/pass<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Advisor Committee \u0082Biorefinery: Im Nachgang der biorefinica 2004 wurde beschlossen, eine Strategiegruppe \u0082Biobasierte Industrielle Produkte, Prozesse und Bioraffinerien zu installieren. Bereitschaft zur aktiven Mitarbeit hat die Chemische Industrie (BASF, Degussa, Dow Deutschland), Verb\u00e4nde wie die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), die DECHEMA, die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), der Deutscher Bauernverband, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), die Interessensgemeinschaft Biologisch abbaubare Werkstoffe (IBAW), der Verband der Chemischen Industrie (VCI), Forschungs- und Entwicklungsinstitute, wie biopos e.V., Fraunhofer ICT, Universit\u00e4ten und Fachhochschulen, sowie Vertretern der Politik und Bundesministerien signalisiert. Eine wesentliche Aufgabe soll die Erarbeitung einer Roadmap f\u00fcr Deutschland sein.
\nKontakt: Dr. Maximillian Hempel; DBU, Email: m.hempel@dbu.de oder Dr. Birgit Kamm, biopos e.V., Email: kamm@biopos.de<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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