Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien

Hintergrund

Das Konzept der Bioökonomie hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen, da es zur Bewältigung globaler Herausforderungen wie Klimaschutz, Ressourceneffizienz und Nahrungsmittelversorgung beitragen kann. Es spielt somit eine Rolle bei der Erreichung der Nachhaltigkeitsziele, „Sustainable Development Goals“ (SDG) der Vereinten Nationen, die diese im Rahmen ihrer Agenda 2030 im Jahr 2015 formuliert haben. Dies spiegelt sich auch in nationalen Strategien viele Länder wider – wie etwa der „Nationalen Bioökonomie-strategie“ der Bundesregierung vom Januar 2020. Auch Bundesländer haben oder entwickeln eigene Strategien.

Unter Bioökonomie wird im Allgemeinen die Transformation von einer auf fossilen Rohstoffen basierenden Wirtschaftsweise hin zu einer biobasierten, nachhaltigen Wirtschaftsweise verstanden. Nachwachsende Rohstoffe aus Forst-, Land- und Meereswirtschaft bilden somit eine entscheidende Grundlage der Bioökonomie. In einer weiter gefassten Definition zähIen hierzu auch das Wissen über biologische Prinzipien und Strukturen sowie deren Übertragung und Nutzbarmachung für andere (Technik)-Bereiche.

Das Hauptprodukt der Forstwirtschaft ist Holz, das nach Masse und Volumen der bedeutendste nachwachsende Rohstoff weltweit ist. Die stoffliche Nutzung von Holz hat eine sehr lange Tradition. Das Cluster Forst und Holz ist für Deutschland von großer wirtschaftlicher Bedeutung und trägt insbesondere im ländlichen Raum zu Wertschöpfung und Beschäftigung bei – Massivholz für den Holzbau, Holzwerkstoffe zum Beispiel in der Möbelindustrie oder die Papier- und Zellstoffherstellung. Neben diesen klassischen Produkten gilt es auch innovative Anwendungsfelder voranzubringen, die zu einer Diversifizierung und gegebenenfalls höheren Wertschöpfung beitragen können: Zu nennen sind der verstärkte Einsatz von Holz in Verbund- und Leichtbau wie zum Beispiel im Transportbereich oder in Bioraffinerien. Hierbei entstehen aus Lignocellulose Grundchemikalien. Durch die Substitution fossiler und energieintensiv hergestellter Materialien wie Stahl oder Verpackungen auf Petrochemie-Basis kann Holz einen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Angesichts einer sich verändernden Zusammensetzung der Wälder hin zu einem größeren Mischwaldanteil wird bereits heute der vermehrte stoffliche Einsatz von Laubholz untersucht. Aber auch Prozesseffizienz sowie die mehrfache stoffliche Nutzung in sogenannten Kaskaden spielen angesichts begrenzter Ressourcen eine wichtige Rolle. Digitalisierung, Künstliche Intelligenz, Additive Fertigung und Designwissenschaften können Produkt- und Prozessentwicklung im Hinblick auf Simulation oder Wiederverwendbarkeit unterstützen. Dies befördert den Austausch über Sektorengrenzen hinweg in Wertschöpfungsnetzwerken, sichert zukunftsträchtige Arbeitsplätze auch im ländlichen Raum und kann zu einer kreislauforientierten Bioökonomie beitragen.

Ziele

Ziel des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderten Verbundprojekts von acatech und TU Dresden ist es, den Ist-Zustand der holzbasierten Bioökonomie in Deutschland zu analysieren sowie insbesondere neue innovative Technologien und Produkte auf Holzbasis aus aktuellen Forschungs-ergebnissen aufzuzeigen. Hierfür sind vor allem als Modellregionen Bayern, Baden-Württemberg und Sachsen zu betrachten. Es sollen Hemmnisse in der Praxiseinführung identifiziert und in einer acatech POSITION insbesondere Handlungsoptionen für die Umsetzung und den Ausbau einer nachhaltigen Bioökonomie dargelegt werden. Dabei sind Vor- und Nachteile unter Einbeziehung der Gesellschaft zu benennen und zu bewerten.