Produktion – Kreislauf – Wandel
Themenschwerpunkt der dritten Woche
Die grundlegenden Ziele und Visionen einer nachhaltigen Bioökonomie sind relativ klar: mithilfe von biologischem Wissen und Ressourcen soll eine auf Kreisläufen basierende Wirtschaft entstehen. Doch wie der wirtschaftliche Umbau vonstattengehen kann, hängt maßgeblich von lokalen Gegebenheiten ab. Da sich diese regional und weltweit stark unterscheiden, kann kein Patentrezept greifen. Stattdessen müssen die Stärken von Regionen herausgearbeitet werden, um Potentiale bioökonomischer Wertschöpfung zu erkennen und zu nutzen.
Diese Potentiale können zum Beispiel in Form von lokal verfügbaren, biologischen Rohstoffen auf Feldern und Wiesen schlummern. Wälder, Meere oder Moore können nachhaltig genutzt werden – jedoch auch übernutzt. Gleichzeitig geht bei unserer momentanen Form der Produktion vieles verloren, wird verschwendet und endet als Abfall. Deshalb gibt es die Bestrebung, das Potential von Reststoffen durch bioökonomische Innovation nutzbar zu machen. So sollen Kreisläufe geschlossen, Abfälle und Abgase reduziert werden. Doch wie genau kann das gelingen? Eine wichtige Rolle spielen dabei neuartige Fabriken: sogenannte Bioraffinerien.
Grundsätzlich kommen diese Anlagen zum Einsatz, um biologische Rohstoffe in ihre chemischen Bestandteile aufzuspalten, welche dann als Basis für verschiedenste Erzeugnisse dienen können (z. B. Futtermittel, Verbundmaterial, Treibstoff). Das Modell der RWTH Aachen veranschaulicht den gesamten Prozess am Beispiel einer Bioraffinerie, die Holzreste in wertvolle Produkte verarbeiten und so erdölbasierte ersetzen kann.
Vereinfacht läuft dies folgendermaßen ab: Holzreste, zum Beispiel aus einem Sägewerk, werden zur Bioraffinerie transportiert. Das Holz wird zerkleinert, mit Hitze und Druck behandelt und chemische Verbindungen voneinander getrennt. Danach folgt die
Auftrennung in unterschiedliche Bestandteile. Einige davon eignen sich anschließend bereits für die Verarbeitung zu einem Produkt, andere verbleiben in der Bioraffinerie für weitere Umwandlungsschritte. Die Bestandteile werden gründlich gereinigt und gelangen in das Herzstück der Anlage, den Fermenter. Hier wandeln spezialisierte Mikroorganismen die einstigen Holzstücke in biobasierte Chemikalien um. Zuletzt werden diese via Verdampfung oder Destillation aufgereinigt und fertig ist ein Baustein für einen biobasierten Kraftstoff oder eine andere erdölfreie Chemikalie.
Deutschland wird spätestens bis zum Jahr 2038 komplett aus der Kohle aussteigen. Reviere wie das in Nordrheinwestfalen stehen vor besonders großen Veränderungen, die vor allem die Lebensbereiche der Anwohnerschaft berühren. Die Modellregion BioökonomieREVIER Rheinland ist ein Beispiel dafür, wie nicht nur die Umwandlung eines einzelnen Rohstoffs, sondern die einer ganzen Region nach Prinzipien der Bioökonomie gelingen kann. Wie im Falle der Bioraffinerie greifen als Basis auch dort technisches und biologisches Wissen ineinander. Die Zielsetzung des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes ist jedoch breiter angelegt und umfasst neben ökonomischen und ökologischen auch viele soziale Aspekte. So will man eine Region an die klimatischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen der Zukunft anpassen. Doch wie gestaltet man so einen umfangreichen Wandel konkret, der Menschen eine Perspektive gibt und vorhandenen Raum nachhaltig und gerecht für neue Anwendungen aufteilt? Wohnraum, Verkehr, Industrie, Forschungslabore, Gründerzentren, Bioraffinerien, Naturschutzgebiete, Forst und Ackerflächen – das alles und mehr sollte Bestandteil dessen sein.
Infos zu ausgewählten Exponaten
- LEGO-Modell Bioraffinerie
Das Modell der RWTH Aachen veranschaulicht den gesamten Prozess am Beispiel einer Bioraffinerie, die Holzreste in wertvolle Produkte verarbeiten und so erdölbasierte ersetzen kann. Vereinfacht läuft dies folgendermaßen ab: Holzreste, zum Beispiel aus einem Sägewerk, werden zur Bioraffinerie transportiert. Das Holz wird zerkleinert, mit Hitze und Druck behandelt und chemische Verbindungen voneinander getrennt. Danach folgt die Auftrennung in unterschiedliche Bestandteile. Einige davon eignen sich anschließend bereits für die Verarbeitung zu einem Produkt, andere verbleiben in der Bioraffinerie für weitere Umwandlungsschritte. Die Bestandteile werden gründlich gereinigt und gelangen in das Herzstück der Anlage, den Fermenter. Hier wandeln spezialisierte Mikroorganismen die einstigen Holzstücke in biobasierte Chemikalien um. Zuletzt werden diese via Verdampfung oder Destillation aufgereinigt und fertig ist ein Baustein für einen biobasierten Kraftstoff oder eine andere erdölfreie Chemikalie.
–> Der „Tailor-Made-Fuels”-Prozess im Blockmodell
–> Video zum Lego-Bioraffinerie-Modell (mit Ralph Caspers, Shary Reeves und Kaan Karacasulu) - BioökonomieREVIER Rheinland
Die Modellregion BioökonomieREVIER Rheinland ist ein Beispiel dafür, wie nicht nur die Umwandlung eines einzelnen Rohstoffs, sondern die einer ganzen Region nach Prinzipien der Bioökonomie gelingen kann. Wie im Falle der Bioraffinerie greifen als Basis auch dort technisches und biologisches Wissen ineinander. Die Zielsetzung des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes ist jedoch breiter angelegt und umfasst neben ökonomischen und ökologischen auch viele soziale Aspekte. So will man eine Region an die klimatischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen der Zukunft anpassen. Doch wie gestaltet man so einen umfangreichen Wandel konkret, der Menschen eine Perspektive gibt und vorhandenen Raum nachhaltig und gerecht für neue Anwendungen aufteilt? Wohnraum, Verkehr, Industrie, Forschungslabore, Gründerzentren, Bioraffinerien, Naturschutzgebiete, Forst und Ackerflächen – das alles und mehr sollte Bestandteil dessen sein.
–> Infoplakat BioökonomieREVIER Rheinland
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