22 Januar 2020

Wissenschaftsjahr 2020: Was ist Bioökonomie?

Interview mit Ulrich Schurr vom Forschungszentrum Jülich: Wie können wir zu einem nachhaltigen Wirtschaften kommen und was kann die Forschung dazu beitragen?

Zum Auftakt des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung initiierten Wissenschaftsjahrs sprachen wir mit Ulrich Schurr vom Forschungszentrum Jülich darüber wie wir zu einem nachhaltigen Wirtschaften kommen können und was die Forschung dazu beitragen kann. 

Herr Schurr, was genau umfasst der Begriff Bioökonomie?

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Professor Ulrich Schurr ist Leiter des Instituts für Pflanzenwissenschaften am Forschungszentrum Jülich und Diskussionsteilnehmer bei der offiziellen Eröffnungsveranstaltung des Wissenschaftsjahrs 2020, das der Bioökonomie gewidmet ist. Bild: FZJ

Der zentrale Gedanke ist, das Wissen über biologische Systeme zu nutzen, um nachhaltig zu wirtschaften. Teil der Bioökonomie sind alle Prozesse und Produkte, die mit Ernährung zu tun haben, sowohl Nahrungs- als auch Futtermittel. Der gesamte Bereich der Biomaterialien gehört dazu, Massenprodukte wie Dämmstoffe oder Chemikalien, die man für Biokunststoffe nutzen kann. Aber auch pharmazeutische Produkte aus biologischen Systemen und natürlich der Bioenergiebereich.

Bio allein genügt nicht, entscheidend ist die Nachhaltigkeit?

Genau. Eine nicht-nachhaltige Bioökonomie wäre noch schlimmer als eine nicht-nachhaltige fossile Ökonomie. Sie würde unsere Nahrungsgrundlagen infrage stellen. Wir müssen aufpassen, dass wir nicht – nur weil Bio angeblich gut sein soll – durch biologische Systeme noch sehr viel essentiellere Dinge infrage stellen, als wir das heute schon mit fossilen Systemen machen. Ein gutes Beispiel ist der Bioenergie-Bereich, der sicher auch zukünftig eine wichtige Rolle spielen wird. Der unreflektierte Ansatz von Bioenergie-Systemen der ersten Generation hat zu ökologischen und ökonomischen Fehlentwicklungen geführt.

Wirtschaft macht das, was wirtschaftlich ist: Ist mehr Forschung der Schlüssel, dass bioökonomische Verfahren günstiger werden? Oder braucht es starke staatliche Anreize?

Es gibt mehrere Wege. Sicherlich lässt sich Produktion durch Forschung und technologischen Fortschritt günstiger machen. An vielen Stellen lassen sich auch Produkte entwickeln, die bei gleichen Kosten nachhaltiger sind und weniger Folgen für die Umwelt haben, etwa in der Landwirtschaft. Aber es geht nicht einfach darum zu sagen: Wir machen alles preisgünstiger. Es geht auch um die Frage: Welche Nebeneffekte, die dann auch wieder Kosten verursachen, erzeuge ich durch eine nicht-nachhaltige Wirtschaftsweise? Fossile Produkte haben meist einen hohen CO2- und Energie-Fußabdruck. Wenn man die Folgekosten mit einpreist, verändert das oft die ökonomische Ausgangslage für Produkte aus biologischen Systemen.

„Wissenschaftsjahr Bioökonomie“ klingt, als wäre es im Wesentlichen ein Aufruf an die Wissenschaft. Betrifft die Notwendigkeit der Bioökonomie nicht gleichermaßen die Wirtschaft und jeden Einzelnen?

Es geht einerseits um Produktionsfragen, angefangen bei der Landwirtschaft, die nachhaltiger wirtschaften soll und natürlich ein ökonomisches Auskommen braucht. Gefordert ist auch die Lebensmittel- und die Futtermittelindustrie, die gesunde Nahrungsmittel produzieren soll. Insbesondere bei Chemikalien und biobasierten Materialien geht es nicht nur um die Substitution von Produkten aus fossilen Rohstoffen durch Produkte aus und mit biologischen Prozessen, sondern auch darum zu hinterfragen, ob die Produkte überhaupt benötigt werden und ob sie evtl. mit zusätzlichen nützlichen Eigenschaften ausgestattet werden können. Hierzu gehört zum Beispiel die biologische Abbaubarkeit von Kunststoffen, aber auch funktionale Oberflächen. Verantwortlicher Umgang mit den Produkten ist auch angesagt: wir produzieren auf 30-40 Prozent der landwirtschaftlichen Fläche Nahrungsmittel, die wir wegwerfen. Mit den entsprechenden ökologischen Fußabdrücken bei Wasser, CO2, Düngemitteln, Pestiziden. Nachwachsende Rohstoffe im Bau einzusetzen, hat in vielen Fällen auch Vorteile bezüglich der Stoff- und Energienutzung. Holzhäuser speichern über lange Zeit Kohlenstoff und ihre Teile können mehrfach wiederverwendet werden.

Bräuchte es bei so vielen Stellschrauben in so vielen Bereichen mehr Steuerung? Institutionen, die ordnen und zusammenfassen?

Wir brauchen eine regional angepasste Umsetzung. Wenn man sich die Bioökonomie auf hochproduktiven Böden für z.B. Soja oder Getreide anschaut, dann ist das selbstverständlich etwas anderes als die Suche nach Wirkstoffen für die Pharmaindustrie in artenreichen, tropischen Regionen. Die kleinräumige Landschaft im Alpenvorland erfordert eine andere Landwirtschaft und bringt andere Produkte hervor als waldreiche Regionen oder Bördelandschaften mit intensiver Produktion auf besten Böden und Klimabedingungen, wie wir sie etwa im Rheinland vorfinden. Regionen unterschieden sich aber auch dadurch, ob sie schwerpunktmäßig für die benachbarte Chemieindustrie Rohstoffe liefern oder Getreide, Gemüse oder Obst für Nahrungs- und Futtermittel produzieren.

Insgesamt klingt es so, als bräuchte es einen langen Atem, um Bioökonomie zu etablieren.

Wir müssen insgesamt auf eine nachhaltige Wirtschaftsweise umstellen und Bioökonomie ist ein wichtiger Teil davon. Ein ganzes Wirtschaftssystem, das über 200 Jahre entwickelt wurde, das unzweifelhaft zu Wohlstand geführt hat und tief in unseren Gesellschaften verwurzelt ist, aber Raubbau an natürlichen Ressourcen begangen hat, kann man nicht innerhalb von zwei oder drei Jahren auf ein nachhaltiges Wirtschaften umzustellen. Der Forschungsbedarf ist enorm, aber es existiert auch schon Vieles, dass man direkt implementieren kann. Und die Gesellschaft muss die entsprechenden Anreize setzen. Man muss über Preisgestaltung nachdenken, zum Beispiel für CO2, aber auch für die Nutzung anderer natürlicher Ressourcen – und über verantwortlichen Umgang mit der Natur durch jeden einzelnen.

Wohl jeder hofft auf bahnbrechende Erfindungen und Entdeckungen, dass uns etwa Mikroorganismen im großen Maßstab unseren Plastikmüll wegfressen oder das überschüssige CO2 binden. Ist das reine Utopie?

Das System ist so komplex, dass die Wahrscheinlichkeit für die eine Lösung gegen null geht. Es gibt natürlich immer wieder Bahnbrechendes, neue Produkte, eine neue wissenschaftliche Erkenntnis. Man muss aber auch immer prüfen, wie Einzellösungen im Gesamtkontext funktionieren. Deshalb hat sich die Helmholtz-Gemeinschaft auch entschieden, ihre Bioökonomie-Forschung in den Kontext der Erdsystem- und Klimaforschung zu platzieren. Hier können wir mit den Experten für Umweltsysteme wertvolle Beiträge leisten, den scheinbaren Widerspruch von Schutz und Nutzung natürlicher Ressourcen anzugehen und gleichzeitig umsetzungsreife Lösungen für Klimaschutz, Ressourcen- und Energiewandel zu entwickeln.

Eröffnung des Wissenschaftsjahrs 2020 in Berlin

Zur Eröffnung des Wissenschaftsjahrs 2020 fand in Berlin eine Posiumsdiskussion statt, an der auch Ulrich Schurr teilnahm. Darüber hinaus sprach Daniela Thrän, Expertin für Bioenergie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, in einem Impulsvortrag  über „Potenziale und Grenzen der Bioökonomie“. Kernpunkte ihres Vortrags waren:

  • Wir brauchen eine erfolgreiche Trans­formation unserer Rohstoff­basis und Wirtschaftsweise, um die Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte zu bewältigen (u.a. Klimawandel, Artenschwund, wachsende Weltbevölkerung)
    Bioökonomie – Die Erzeugung und Nutzung biologischer Ressourcen (auch Wissen), um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren im Rahmen eines zukunftsfähigen Wirt­schafts­systems bereit zu stellen – kann einen wichtigen Beitrag leisten.
  • Die Erwartungen an die Bioökonomie sind hoch / der Ist-Zustand eher ernüchternd: Der Umstieg auf erneuerbare Ressourcen ist seit 30 Jahren erklärtes Ziel: Begonnen und anfangs von erheblichen Erfolgen begleitet, ist die Energie­wende bei einem Fünftel der Strecke ins Stocken geraten. Auf der stofflichen Seite sieht es nicht anders aus: U.a. warten seit Jahren Holzbau und biobasierte Chemie auf den Durchbruch, während von immer größerer Ressourcen­verschwendung in SUVs oder Einwegtextilien und dem Anstieg der CO2-Emissionen berichtet wird.
  • Wissenschaft ist gefragt, um die Tücken der Transformation zu analysieren und Lösungs­­an­sätze für ihre Überwindung zu entwickeln. Zudem muss die Forschung breit angelegt sein:
  • Innovationen: Noch immer kommen von der erzeugten Biomasse nur 15% tatsächlich beim Verbraucher an. Effizienz und Intelligenz sind notwendig, um mehr Nutzen aus der begrenzten Roh­stoffbasis zu ziehen. Zum Beispiel auf dem Acker: kleine Roboter, die die Gesundheit der Pflanzen betreuen, im Bedarfsfall jäten oder hacken und bei Problemen Bescheid geben, können eine ertragreiche umweltverträg­liche Landwirtschaft befördern. Phosphor, der mithilfe innovativer Mikrobiologie aus der Kläranlage recycelt wird, senkt den Bedarf nach weiterem Ressourcenbau. Fast beliebig groß ist die Anzahl der Innovationen, die hier angefügt werden könnten.
  • Wegbereiter: Die Transformation der Rohstoffbasis braucht mehr als technische Innovationen: Die Bioökonomie wirkt auf mindestens 8 von 17 Sustainable Development Goals. Die Tücken sind entsprechend vielfältig: In vermeintlichen ökonomischen Nachteilen beim Umstieg von fossil auf erneu­er­bar, in rechtlichen Komplikationen, in Zielkonflikten zwischen verschiedenen Nachhal­tig­keits­dimensionen, wenn zum Beispiel durch den Anbau von nachwachsenden Roh­stoffen zwar fossile Ressourcen eingespart werden, aber gleichzeitig wertvolle Landflächen belegt werden.
  • Ressourcenschutz: Forschung ist aber auch gefragt, um den natürlichen Ressourcen einen ausreichenden Schutz und einen angemessenen Preis zu sichern. So ist beispielsweise noch unklar, wie sich Bodenbewirtschaftung auf die unterirdische Biodiversität auswirkt und welche Konsequenzen das für die Pflanzengesundheit hat. Eine Zukunft ohne fossile Rohstoffe baut umfassend auf einen funktionierenden Naturhaushalt auf. Daher darf der Umstieg auf erneuerbare Ressourcen die Standortfaktoren der Bioökonomie nicht überbeanspruchen.
  • Zukunftsbilder: Wann aber ist der Naturhaushalt überbeansprucht? Wieviel Biomasse ist verfügbar? Wie schnell können biotechnologische Innovationen den Rohstoffbedarf entlasten?  Wie sieht ein bioökonomischer Alltag in 2050 aus? Die größte Tücke der Transformation ist viel­leicht die, dass konkrete Bilder von der Zukunft fehlen, um die Ziele einer nach­haltigen Bioökonomie weiter auszuformen und die Wege in die Zukunft zu beschreiben. Und das ist keine Forschung im Elfenbeinturm sondern braucht eine lebhafte gesellschaftliche Beteiligung.
  • Innerhalb der nächsten Generation muss der größere Teil der Transformationen unserer Rohstoff­basis und Wirtschaftsweise stattfinden. Das ist machbar – aber nur, wenn die Gesellschaft mit Überzeugung dabei ist. Mit konkreten Zukunftsbildern  kann das Wissenschaftsjahr Bioökonomie einen wichtigen Beitrag leisten.

Source: Helmholtz-Gemeinschaft, Pressemitteilung, 2020-01-16.
Author: Interview: Thomas Röbke

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