Der fortschreitende Klimawandel, starke Biodiversitätsverluste und die aktuellen geopolitischen Krisen machen deutlich, wie wichtig eine sichere und nachhaltige Energie- und Rohstoffversorgung ist. Das gesetzlich festgeschriebene Ziel der Klimaneutralität lässt sich in Deutschland bis 2045 nur erreichen, wenn der Ressourcen- und Energieverbrauch massiv verringert, ein hundertprozentiges Erneuerbares Energiesystem aufgebaut und eine wirkliche Kreislaufwirtschaft implementiert werden. Die nachhaltige, d. h. in der Regel kombinierte stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse kann und muss hier einen wesentlichen Beitrag leisten. Um die stoffliche und energetische Verwertung von Biomasse noch kompetenter zu gestalten und eine zukunftsgerichtete Entwicklung zu unterstützen und voranzutreiben, werden neue innovative Möglichkeiten in Fachgremien und Fachforen diskutiert und Lösungen herausgearbeitet. Das 19. Rostocker Biomasseforum konzentriert sich auf die oben genannten Fragestellungen und unterstützt Fachexperten um über die Themen zu diskutieren und gemeinsam Lösungen zu finden. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse und Reststoffen sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt und Straßenverkehr liegt. Um die stoffliche und energetische Verwertung von organischen Abfallbiomassen weiter in den Fokus zu stellen, wird im Rahmen des Biomasseforums ein Get-to-Gether mitsamt Workshop in Zusammenarbeit mit der ISWA stattfinden.
Seit Jahren wird die Gemeinsame Agrarpolitik dafür kritisiert, dass sie die Umweltprobleme nicht ausreichend adressiert und ihre selbsternannten Ziele nicht erreicht. Zur Verbesserung hat die EU-Kommission in der jüngsten Reform einen indikatorenbasierten Politikbewertungsrahmen vorgeschlagen. Der Agrar- und Ernährungssektor ist ein komplexes System mit vielfältigen Trade-offs (Komplementaritäten, Substituten, Synergien) zwischen Produktion, ökologischer Nachhaltigkeit und gesellschaftlichen Anforderungen. Daher muss jeder Bewertungsrahmen diese Trade-offs berücksichtigen. Vor dem Hintergrund des wissenschaftlichen Standes wird die folgende Hypothese für das Forschungsprojekt abgeleitet: Eine indikatorenbasierte Politikbewertung reicht nicht aus, um die nachhaltige Entwicklung des Agrar- und Ernährungssektors zu steuern, wenn Trade-offs zwischen der Produktion und der Bereitstellung von Nahrungsmitteln, biobasierten Produkten und öffentlichen Gütern bestehen. Folglich muss die indikatorenbasierte Politikbewertung erweitert werden, damit die Trade-offs berücksichtigt werden. Das vorgeschlagene Projekt adressiert diese Forschungslücke. Das Forschungsziel des Projekts ist es, eine indikatorenbasierte Politikbewertung mit einem theoriekonsistenten produktionsökonomischen Ansatz zu kombinieren, um gemeinsam Situation und Veränderungen in der Produktion und Bereitstellung von Nahrungsmitteln, biobasierten Produkten und öffentlichen Gütern in einem vergleichbaren Ansatz über die EU-Regionen hinweg und im Zeitverlauf zu bewerten. Dazu wird erstens in einem theoriekonsistenten Rahmen die Systematisierung von Trade-offs vorgenommen; zweitens werden Verknüpfungen zwischen Indikatoren, Veränderungen im Zeitverlauf und Vergleiche zwischen den Regionen mit dem Ziel analysiert, die Anzahl der Indikatoren zu verdichten und potenziell übergreifende "Dachindikatoren“ zu identifizieren; und drittens werden regionale Produktionsmöglichkeitsgrenzen ökonometrisch geschätzt, um Opportunitätskosten über Regionen und Zeit hinweg zu bewerten. Das Projekt ist innovativ, da es einen bestehenden theoriekonsistenten Ansatz auf den Kontext der Produktion und Bereitstellung von Nahrungsmitteln, biobasierten Produkten und öffentlichen Gütern erweitert, da es das Konzept der "Dachindikatoren" von den Ökowissenschaften auf den Bereich der Agrarpolitik überträgt und da es eine monetäre Schätzung der Opportunitätskosten liefert, die die Trade-offs aufzeigt, die in der aktuellen Agrarpolitik bestehen. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts (theoretische Systematisierung von Trade-offs, Dachindikatoren, Opportunitätskosten) können genutzt werden, um Entscheidungsträger über diese Nachhaltigkeitskompromisse zu informieren und können somit zur Faktenbasis für Entscheidungen über den zukünftigen Weg des EU-Agrar- und Ernährungssektors beitragen. Die Informationen über regionale Opportunitätskosten können ein wertvoller Input für die modellbasierte Politikfolgenabschätzung sein.
Europa geht in Richtung einer Bioökonomie. Für diese Entwicklung sind neue innovative Wertschöpfungsketten notwendig, auch und besonders für den Grundstoff Holz. Es zeigt sich jedoch, dass ein breiterer Einsatz von bio-basierten Produkten nur dann möglich ist, wenn Wettbewerbsvorteile sowohl ökonomischer Natur als auch auf Basis von Nachhaltigkeitseffekten besser dargestellt werden können.
Das Ziel des Projekts ist, eine vielseitige Benchmarking Methode zu entwickeln, die es ermöglicht, Wertschöpfungsketten zu vergleichen, die auf erneuerbaren, holzbasierten Rohstoffen und nicht erneuerbaren Rohstoffen andererseits basieren. Dadurch soll es möglich werden, die Nachhaltigkeitseffekte zu bewerten und die positiven Klimaeffekte von Substitution nicht-erneuerbarer Materialien durch holzbasierte Stoffe abzuschätzen. Das übergeordnete Ziel ist, Entscheidungsträger in Politik und Marktwirtschaft mit besseren Entscheidungsgrundlagen in der Materialverwendung zu unterstützen.
Als Demonstrationsobjekt wird der Bausektor herangezogen, anhand dessen die BenchValue Methode getestet. Holz soll als starke und langlebige Alternative zu energieintensiven Stoffen überprüft werden, und die Effekte von Kohlenstoffspeicherung in Gebäuden und deren positive Effekte auf Reduzierung von Treibhausgasen analysiert werden. Der Hintergrund dieser Auswahl ist, dass der Bausektor einer der führenden Sektoren in der Eurasischen Wirtschaft ist, und dementsprechend bedeutende Potenziale für die Ausprägung einer Bioökonomie aufweist.
Um eine hohe Akzeptanz für die entwickelte Methode begleitend zu generieren und eine klare Transparenz der Arbeiten und Ergebnisse zu gewährleisten, wird auf einem im Rahmen von EU-Forschung entwickelten Impact Assessment Tool aufgebaut. Dieses Instrument, ToSIA, wurde für Wald-Holz Wertschöpfungsketten entwickelt (Lindner et al., 2010) und erwies sich als flexibel für erweiterte Aufgabengebiete. Vor diesem Hintergrund ist eine Erweiterung für das Benchmarking verschiedener Wertschöpfungsketten in BenchValue vorgesehen.
Eine wichtige Komponente ist, Stakeholdern eine valide, einheitliche Methode zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt, die Nachhaltigkeitseffekte verschiedener Materialien zu testen und eine informierte Entscheidungsfindung zu unterstützen. ToSiA hat sich in diesem Gebiet als tragfähig erwiesen (Tuomasjukka et al. 2013).
Im Gegensatz zu diesen neuen Anforderungen gibt es zurzeit keine Label, Standards or Methoden, oder nur partiell (z.B. EN 15978 LCA spricht Umweltaspekte von Bauwerken an). Für Instrumente wie die EU Energy Performance of Buildings Directive (European Parliament & Council of the European Union 2010), die ab 2020 rechtlich verbindlich werden, sind solch Aspekte jedoch essenziell. BenchValue setzt sich zum Ziel, politik-relevantes Wissen zu generieren zu Instrumenten und Politiken, die in direktem Zusammenhang mit der Bioökonomie stehen.
In Organisationen und Ländern auf der ganzen Welt wurden Strategien und Vorschriften eingeführt, um die Auswirkung auf die Umwelt zu reduzieren und die Nachhaltigkeit der Produkte insgesamt zu erhöhen. Daher sind viele Innovationen und neue Technologien aufgekommen, um Werkstoffe und Waren zu produzieren, die auf Biomasse beruhen. Um zu prüfen, ob diese Produkte besser abschneiden als konventionelle Produkte, werden Lebenszyklusanalysen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse können Produkte, die entwickelt oder bereits vertrieben werden, bewertet werden. Diese Bewertungen können jedoch kompliziert sein, insbesondere für Produkte, die noch entwickelt werden. Über das EU-finanzierte Projekt ESCIB soll die europäische biobasierte Wirtschaft gestärkt werden, indem wichtige Bewertungsmethoden ausgearbeitet werden, mit denen die Wertschöpfungsketten schneller und präziser geprüft werden können.
Bioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden.