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Weltweit ein Drittel aller Ackerflächen von Degradation betroffen

Experten: Bodenschutz braucht internationales Fundament 23 Hektar Wüste produziert der Mensch laut Angaben der UN pro Minute - das entspricht der Fläche von rund 30 Fussballfeldern. Schuld ist meist eine falsche Bewirtschaftung der Böden. Das wird zum ernsten Problem, da Böden eine nicht vermehrbare Grundlage unseres Lebens sind: Als Anbaufläche für 90 Prozent unserer Nahrungsmittel, zunehmend auch für nachwachsende Rohstoffe zur Produktion von Textilien, Biokunststoffen und -kraftstoffen. Mit der steigenden Weltbevölkerung wird der Druck auf die Böden jedoch immer größer. Die damit einhergehende Urbanisierung vernichtet oftmals fruchtbare Böden. „Wir haben unsere Böden viel zu lange vernachlässigt. Es ist höchste Zeit, sie besser zu schützen und den steigenden Nutzungsdruck auf Böden besser in den Griff zu bekommen, damit den Bedürfnissen von Teller, Trog und Tank Rechnung getragen werden kann. Das geht in globalisierten Märkten nicht allein national, sondern braucht eine internationale Koordination mit klaren und verbindlichen Regeln.“, sagte Thomas Holzmann, Vizepräsident des Umweltbundesamtes (UBA) zum Tag des Bodens am 5. Dezember 2011. Prof. Dr. Klaus Töpfer, Exekutivdirektor des Forschungsinstituts IASS Potsdam ergänzt: „Es gibt immer mehr Menschen auf der Erde und unsere Ansprüche an die Leistungen der Natur steigen. Das führt zum Verlust der fruchtbaren Böden, wenn diese nicht nachhaltig bewirtschaftet werden. Die Folgen davon sind zunehmend Hunger, Wassermangel und Armut weltweit. Um dies zu bekämpfen, sind nicht nur Hilfslieferungen notwendig, sondern auch ein vorausschauender Umgang mit unseren Böden.“ Der Boden, unsere lebenswichtige Grundlage, ist also in Gefahr. Am 31. Oktober dieses Jahres überschritt die Weltbevölkerung nach ⁠ UN ⁠-Schätzungen erstmals die 7-Milliarden-Schwelle, die Hälfte davon lebt in urbanen Räumen. Für die Böden bedeutet das eine steigende Belastung. Denn neben dem stetigen Bevölkerungs­wachstum führt der wachsende Fleischkonsum zu einer immer intensiveren Nutzung von Boden, sowohl für Nahrungs- als auch Futtermittel. Ist ein Boden erst einmal geschädigt - ob durch ⁠ Erosion ⁠, Verdichtung oder Versalzung - dauert es meist Jahrzehnte, oft sogar Jahrhunderte, bis er sich selbständig regeneriert hat. Eine Sanierung ist manchmal zwar möglich aber sehr aufwändig und teuer. Volkswirtschaftlich betrachtet sind die Kosten durch Bodenschäden in der Regel höher als die wirksame Vorsorge gegen Bodenschäden. Die Regelungen für den Schutz der Böden und deren nachhaltige Nutzung sind auf internationaler Ebene noch unzureichend. Bisherige Ansätze sind entweder sektoral oder unverbindlich: Zwar gibt es eine Konvention zur Eindämmung der Wüstenbildung - diese fokussiert sich jedoch auf Trockengebiete. Andere Umwelt-Konventionen, wie die Biodiversitäts- oder Klimarahmenkonvention beschäftigen sich nur am Rande mit den Böden. Das ⁠ UBA ⁠ rät zu einem umfassenden, internationalen und verbindlichen Ansatz zum nachhaltigen Bodenmanagement. Zusammen mit Expertinnen und Experten aus internationalen Institutionen  wie dem Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS) in Potsdam hat das UBA im September 2011 die gemeinsame Erklärung - „Protecting Soils for our Common Future - A call for action” - erarbeitet. Für UBA-Vizepräsident Holzmann ist klar: „Wir brauchen mehr Lobby-Arbeit für unsere Böden. Die guten Argumente liegen auf dem Tisch, nun gilt es das Bewusstsein über den Wert und die ⁠ Verletzlichkeit ⁠ von Böden zu schärfen und konkrete Maßnahmen umzusetzen.“ Wissenschaft, Behörden, Wirtschaft und Politik sind gleichermaßen gefordert, Lösungen zu erarbeiten: „Wir in Deutschland haben das Problem erkannt“, sagt Prof. Franz Makeschin, Vorsitzender der Kommission Bodenschutz beim UBA. „Im Rahmen eines national tätigen und international vernetzten Forschungs- und Technologieverbunds ‚Boden- und Landmanagement‘ werden die dringenden Aufgaben in prioritären Aktionsfeldern aufgegriffen und Lösungsvorschläge erarbeitet. Schutz und nachhaltige Nutzung der Böden ergänzen sich dabei.“

Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von Biomasse im Rahmen des Blauen Engel (Teil 1)

Nachwachsende Rohstoffe spielen beim Umweltzeichen Blauer Engel eine immer größere Rolle. Dabei sind die Herkunft der ⁠ Biomasse ⁠ und die damit möglicherweise verbundenen Nutzungskonkurrenzen „Tank versus Teller“ und die nachhaltige Nutzung der begrenzten Ressource Fläche entscheidende Fragen. In der übergreifenden ⁠ Machbarkeitsstudie ⁠ ist daher eine Methodik entwickelt worden, mit der entschieden werden kann, ob ein Zertifizierungssystem für die Zertifizierung von Biomasse zur stofflichen Nutzung im Rahmen des Blauen Engel geeignet ist.  Anhand von drei Fallstudien zu biobasierten Kunststoffen, biobasierten Schmierstoffen und biobasierten Wasch- und Reinigungsmitteln wird gezeigt, wie die Ergebnisse in den Vergabekriterien zum Blauen Engel umgesetzt werden können. Veröffentlicht in Texte | 87/2019.

Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von Biomasse im Rahmen des Blauen Engel (Teil 2)

Der Bericht ist Teil des Forschungsvorhabens „Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von ⁠ Biomasse ⁠ im Rahmen des Blauen Engel“ und behandelt das Thema der biobasierten Kunststoffe. Bei diesen handelt es sich um Werkstoffe, die in den verschiedensten Produktgruppen zum Einsatz kommen können. Daher wurden hier grundsätzliche Aspekte betrachtet, die in den Vergabekriterien für Umweltzeichen zu Produkten aus biobasierten Kunststoffen Berücksichtigung finden sollen. Für die daraus hergestellten Produkte sind im Kontext des Blauen Engel jedoch eine Reihe Anforderungen zu beachten: So gelten die in der übergreifenden ⁠ Machbarkeitsstudie ⁠ vorgegebenen Systeme zur Zertifizierung einer nachhaltigen Biomassebereitstellung. Veröffentlicht in Texte | 88/2019.

Biomasse: Beste Ökobilanz bei Nutzungskaskade

Hemmnisse für stoffliche Biomassenutzung abbauen Bioenergie, insbesondere Biokraftstoffe, werden kontrovers diskutiert – Bietet die stoffliche Nutzung von Biomasse in Form von Baumaterialien, Biokunststoffen oder Schmierstoffen also eine bessere Alternative? Diese Frage wurde jetzt erstmalig umfassend in einem Forschungsprojekt im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) untersucht. Die Ergebnisse zeigen: Werden nachwachsende Rohstoffe vor einer energetischen Nutzung stofflich genutzt, lassen sich fossile Rohstoffe einsparen, Treibhausgasemissionen vermindern und die Wertschöpfung steigern. So soll Holz in einer längeren Verwertungskette zuerst als Baumaterial oder für die Holzwerkstoffindustrie im Anschluss zum Beispiel für Möbel genutzt werden und erst danach als Holzpellet für die Energiegewinnung. Diese Kaskadennutzung sollte in den Mittelpunkt einer langfristigen Strategie für eine ressourceneffiziente und nachhaltige Biomassenutzung gestellt werden. Holz, Stärke aus Mais und Weizen, Pflanzenöle und Zucker zählen zu den wichtigsten stofflich genutzten biogenen Rohstoffen. Eine verstärkte stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland hätte erhebliche ökologische und ökonomische Potentiale  hinsichtlich  Treibhausgasminderung, Wertschöpfung und Beschäftigung, so die Projektergebnisse aus den Szenarien. In diesen wurde angenommen, dass die in Deutschland bisher energetisch genutzte ⁠ Biomasse ⁠ in Gänze stofflich genutzt wird. Ökobilanzen zeigen, dass die stoffliche Nutzung von Biomasse viele Parallelen zur energetischen Biomassenutzung hat, allerdings ist die Kaskadennutzung des Rohstoffs, bei der sich die energetische an die stoffliche Nutzung anschließt, einer rein energetischen Nutzung weit überlegen. Auch ökonomisch hat die stoffliche Nutzung Vorteile. Sie schafft, bezogen auf die gleiche Menge an Biomasse, die fünf- bis zehnfache Bruttowertschöpfung und ebensolche Beschäftigungseffekte. Hauptgrund sind die meist langen und komplexen Wertschöpfungsketten. Die stoffliche Biomassenutzung wird derzeit nicht finanziell gefördert.  Gegenüber der energetischen Biomassenutzung ist sie deshalb kaum wettbewerbsfähig. Verschiedenste Programme und gesetzliche Regelungen begünstigen den Anbau von Energiepflanzen, deren Verarbeitung und direkten Einsatz zur Energiegewinnung – unter anderem durch Steuervorteile. Das steigert die Nachfrage nach Biomasse und folglich deren Preis, was wiederum höhere Pacht- und Bodenpreise nach sich zieht. Eine ökologisch und ökonomisch sinnvolle Kaskadennutzung wird so verhindert. Bei dieser würde Holz in einer längeren Recyclingkette idealerweise zuerst als Baumaterial, dann für Spanplatten, im Anschluss für Möbel und danach für kleine Möbel wie Regale genutzt werden.  Erst dann, wenn es sich nicht mehr für Holzprodukte eignet, kann es auch für die Energiegewinnung eingesetzt werden. ⁠ UBA ⁠-Vizepräsident Thomas Holzmann: „Die beste Form Biomasse einzusetzen, ist die Kaskadennutzung.  Holz oder andere pflanzliche Stoffe sollen so lange wie möglich stofflich genutzt werden, für Bauholz oder Möbel und anschließend für neue Produkte recycelt werden. Erst die Rest- und Abfallstoffe dürfen für die Energiegewinnung eingesetzt werden. Das Umweltbundesamt empfiehlt daher, vergleichbare Rahmenbedingungen für stoffliche und energetische Biomassenutzung zu schaffen und den Ausbau der Kaskadennutzung voranzutreiben. Das ist die optimale, ressourceneffizienteste Verwertung der Biomasse.“ Die  bestehenden Wettbewerbsverzerrungen zuungunsten der stofflichen Nutzung von Biomasse lassen sich durch unterschiedliche Maßnahmen verringern. Beispielsweise sollte in der Erneuerbaren-Energie-Richtlinie der EU (RED) und im Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) die Kaskadennutzung deutlich besser gestellt werden als die direkte energetische Nutzung frischer Biomasse. Ein weiteres Beispiel ist das Marktanreizprogramm (MAP) für Erneuerbare Energien, das die Wärmeerzeugung durch Biomasseanlagen fördert. Würde diese Förderung schrittweise gekürzt werden und würde dadurch die Nachfrage nach Scheitholz-, Hackschnitzel- und Pelletheizungen sinken, ließe sich die Konkurrenz um Holz zwischen dem stofflichen und energetischen Sektor deutlich entschärfen. Um das zu erreichen, sollte auch die Umsatzsteuer für Brennholz erhöht werden. Sie liegt derzeit bei einem reduzierten Satz  von sieben Prozent. In Deutschland werden derzeit etwa 90 Millionen Tonnen an nachwachsenden Rohstoffen genutzt. Knapp die Hälfte davon (52 %) wird stofflich genutzt, die andere Hälfte (48 %) energetisch. Mengenmäßig ist Holz der wichtigste nachwachsende Rohstoff. Es wird in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie eingesetzt, als Bauholz für Gebäude oder die Möbelproduktion sowie in der Papier- und Zellstoffindustrie. Die Oleochemie und die chemische Industrie verarbeiten Pflanzenöle, z.B. zu Farben, Lacken und zu Schmierstoffen sowie stärke- und zuckerhaltige Pflanzen zu Tensiden und biobasierten Kunststoffen. Die Anbaufläche für nachwachsende Rohstoffen, die stofflich genutzt werden, beläuft sich weltweit auf 2,15 Milliarden Hektar. Am meisten wird Holz angebaut, die Stärkepflanzen Mais und Weizen, die Ölpflanzen Ölpalme und Kokosnuss, das Zuckerrohr sowie Baumwolle und Naturkautschuk. Weitere Informationen: Das Forschungsprojekt „Ökologische Innovationspolitik – Mehr Ressourceneffizienz und ⁠ Klimaschutz ⁠ durch nachhaltige stoffliche Nutzungen von Biomasse“ wurde im Auftrag des Umweltbundesamtes  durchgeführt und mit Mitteln des Bundesumweltministeriums (⁠ BMUB ⁠) gefördert. Das Projekt wurde unter Federführung der nova-Institut GmbH, Hürth, in Kooperation mit weiteren Partnern von 2010 bis 2013 bearbeitet. F+E Ökologische Innovationspolitik – Mehr Ressourceneffizienz und Klimaschutz durch nachhaltige stoffliche Nutzungen von Biomasse (FKZ 37 1093 109). Der Forschungsbericht kann unter der Kennnummer 001865 aus der Bibliothek des Umweltbundesamtes ausgeliehen werden.

Biomassekaskaden - Mehr Ressourceneffizienz durch stoffliche Kaskadennutzung von Biomasse - von der Theorie zur Praxis

Die Kaskadennutzung von Biomasse wird in zahlreichen umweltpolitischen Strategien und Programmen als wichtiges Element zur Steigerung der Ressourceneffizienz genannt. Der Begriff Kaskadennutzung ist jedoch unklar definiert. Die im Projekt entwickelte Definition ermöglicht eine klare Abgrenzung zwischen den verschiedenen Kaskadenbegriffen. Im ersten Schritt des Forschungsprojekts, der Analyse existierender Konzepte der Kaskadennutzung wurde deutlich, dass in der Praxis die Anzahl erfolgreicher Kaskadenbeispiele überschaubar ist. Herausgearbeitet wurden als relevante Felder der Kaskadennutzung der Holzsektor, der Papiersektor, der Textilsektor und der Kunststoffsektor mit Blick auf die Entwicklungen in Richtung biobasierter Kunststoffe. Nach einer Analyse des agrarischen und forstlichen Rohstoffpotenzials als Ausgangspunkt der Kaskade wurden umfassende Ökobilanzen zu verschiedenen Kaskadenoptionen jeweils in den oben genannten vier Sektoren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten deutliche Umweltvorteile für die Mehrzahl der untersuchten Kaskadenoptionen gegenüber dem Referenzfall ohne oder mit nur einer Kaskadenstufe. Es bedarf jedoch der Einzelfallbetrachtung. In Fortführung der Erkenntnisse aus den komplexen Öko-bilanzen wurde daher ein Bewertungskonzept entwickelt und vorgeschlagen, das der Einschätzung möglicher Kaskadenansätze zwar auf breiterer Ebene, jedoch auch mit geringerer Detaillierungstiefe dienen soll. Es liefert Anwendern eine erste Orientierung darüber, ob eine Kaskade aus Nachhaltig-keitssicht als sinnvoll bzw. erfolgversprechend einzustufen wäre. Bei der Entwicklung der Eckpunkte einer Strategie zur Förderung der Kaskadennutzung von Biomasse wurde im Projekt deutlich, dass Kaskadennutzung nicht als eigenständige Politikstrategie etabliert werden sollte, sondern sie vielmehr als ćPrinzip̮ zur Unterstützung übergreifender Politikziele und Strategien einzubinden ist. Es wird daher ein Mix oder vielmehr ein Zusammenwirken von Strategien zum nachhaltigen Umgang mit Ressourcen benötigt. Quelle: Forschungsbericht

Biobasierte und biologisch abbaubare Einwegverpackungen? Keine Lösung für Verpackungsmüll!

Der Trend verstärkt Speisen und Getränke zum Mitnehmen scheint unaufhaltsam zu sein. Mit der Wahl der Verpackung haben Gastronomiebetriebe einen großen Einfluss auf das Abfallaufkommen in Kommunen. Um Sie als Ausgabebetriebe von Speisen und Getränken "to-go" oder als kommunale Initiativen, die sich für Abfallvermeidung einsetzen, dabei zu unterstützen, vermehrt ökologisch sinnvolle Mehrwegverpackungen anzubieten, wurde diese Sammlung von Ratgebern, einem Plakat und Flyer erarbeitet. Es wird erläutert, wie das Umweltzeichen Blauer Engel als Orientierung dienen kann. Die Materialien stehen als Paket oder Einzeldownload zur Verfügung. Dieser Ratgeber "Biobasierte und biologisch abbaubare Einwegverpackungen? Keine Lösung für Verpackungsmüll!" klärt über den Einsatz von Biokunststoffen auf und enthält Argumentationshilfen für Mehrwegverpackungen statt biobasierter Einwegverpackungen bei Speisen und Getränken to-go. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de

Herstellung von Maisstärke

Refers to typical maize starch production in Germany. This technology includes the following manufacturing steps: mechanical separation of impurities; soaking of the maize grains for about 40 hours in 50 °C warm process water; milling of the soaked maize and separation of the germ. The germ is dried and pressed into corn oil; mechanical separation of starch from other components; mechanical desiccation and thermal drying of the extracted starch to obtain a final product with a maximum water content of 14% by weight; evaporation of the process water to obtain the by-products of maize such as gluten and maize-gluten feed. References Würdinger E., Roth U., Wegener A. & Peche R. (2003) Kunststoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen: Vergleichende Ökobilanz für Loose-fill-Packmittel aus Stärke bzw. aus Polystyrol". Final report. BIfA, IFEU, Flo-Pak (eds.), Projektförderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt; Augsburg, März 2003, 514 p.

Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von Biomasse im Rahmen des Blauen Engel

Cover 2019-08-19 UBA texte 87-2019 Biomassenutzung übergreifende Aspekte Nachwachsende Rohstoffe spielen beim Umweltzeichen Blauer Engel eine immer größere Rolle. Dabei sind die Herkunft der Biomasse und die damit möglicherweise verbundenen Nutzungskonkurrenzen „Tank versus Teller“ und die nachhaltige Nutzung der begrenzten Ressource Fläche entscheidende Fragen. In der übergreifenden Machbarkeitsstudie des Öko-Instituts e.V. und des Instituts für Energie- und Umweltforschung GmbH im Auftrag des Umweltbundesamts (Forschungskennzahl 3714 95 308 0, UBA-FBFB000009/1) ist eine Methodik entwickelt worden, mit der entschieden werden kann, ob ein Zertifizierungssystem für die Zertifizierung von Biomasse zur stofflichen Nutzung im Rahmen des Blauen Engel geeignet ist. Anhand von drei Fallstudien zu biobasierten Kunststoffen, biobasierten Schmierstoffen und biobasierten Wasch- und Reinigungsmitteln wird gezeigt, wie die Ergebnisse in den Vergabekriterien zum Blauen Engel umgesetzt werden können. Die Studie können Sie hier als PDF herunterladen bzw. hier auf den Seiten des UBA aufrufen.

Spritzguss mit Hanffasern

Der Automobil-Zulieferer Hib Trim Part Solutions GmbH aus Bruchsal verwendet den nachwachsenden Rohstoff Hanf im Spritzguss. Komposite in denen Naturfasern, Kunststoffe und Klebstoffe gemischt werden finden für den Spritzguss bereits seit längerer Zeit Anwendung. Diese sind jedoch oft nicht schlagfest genug. Zudem entstehen bei Brüchen teils scharfe Kanten, besonders wenn die verwendeten Naturfasern verhältnismäßig kurz sind. Diese Eigenschaften sorgen dafür, dass die Komposite für den Einsatz im Interior, zum Beispiel um Blenden aus Holz, Kunststoff und Aluminium zu unterfüllen, eher ungeeignet sind. Besser geeignet sind die längeren Hanffasern. Das Unternehmen entwickelte deshalb eine eigene rohstoffeffiziente Mischung aus losen Hanffasern, Polypropylen und Wachs, die zu Pellets verarbeitet wird. Das Wachs dient im Extruder einer Spritzgussanlage als Schmelzhilfe für den Kunststoff. Der Hanf sollte nach der Ernte bereits ein erstes Verrottungsstadium erreicht haben, so dass seine Inhaltsstoffe bei der Verarbeitung nicht ausgasen. Da sich die stabilen Hanffasern im Innern des Formteils verkrallen, erreichen die Werkstücke die benötigte Schlagfestigkeit. Zudem entstehen im Fall eines Bruchs aufgrund der langen Fasern keine scharfen Kanten. Formteile aus Hanf-Polypropylen-Spritzguss sind im Ergebnis 20 % leichter als solche aus herkömmlichen Kunststoffen. Die Hälfte des mineralölbasierten Kunststoffes kann durch den nachwachsenden Rohstoff Hanf ersetzt werden – bei herkömmlichen Verfahren mit Naturfasern beträgt dieser Anteil nur etwa ein Drittel. Auch der Energiebedarf wird bei dem neuen Verfahren verringert. Die Produktion von Hanf ist energieeffizienter als die Produktion von synthetischen Kunststoffen. Zudem ist die für den Spritzguss benötigte Temperatur niedriger, als bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffen.

Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von Biomasse im Rahmen des Blauen Engel (Teil 2)

Der Bericht ist Teil des Forschungsvorhabens „Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von ⁠Biomasse⁠ im Rahmen des Blauen Engel“ und behandelt das Thema der biobasierten Kunststoffe. Bei diesen handelt es sich um Werkstoffe, die in den verschiedensten Produktgruppen zum Einsatz kommen können. Daher wurden hier grundsätzliche Aspekte betrachtet, die in den Vergabekriterien für Umweltzeichen zu Produkten aus biobasierten Kunststoffen Berücksichtigung finden sollen. Für die daraus hergestellten Produkte sind im Kontext des Blauen Engel jedoch eine Reihe Anforderungen zu beachten: So gelten die in der übergreifenden ⁠Machbarkeitsstudie⁠ vorgegebenen Systeme zur Zertifizierung einer nachhaltigen Biomassebereitstellung.

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