Stand und Perspektiven der industriellen Biotechnologie
Seit vielen Jahren werden große Erwartungen an das ökonomische und ökologische Potenzial der »weißen« oder industriellen Biotechnologie (IBT) formuliert. Der IBT wird dabei das Potenzial zugemessen, energie- und ressourceneffiziente industrielle Produktionsprozesse bereitzustellen, mit denen Biomasse umfassend als regenerativer industrieller Rohstoff erschlossen werden kann, um langfristig fossile Rohstoffe zu substituieren und Beiträge zum Klima- und Umweltschutz zu leisten. Es besteht also die Hoffnung, dass die IBT einen wichtigen Baustein innerhalb einer zu etablierenden »Bioökonomie« darstellt.
Das TAB ist den Marktpotenzialen sowie den Umwelt- und Nachhaltigkeitseffekten von Produkten und Prozessen der IBT im Rahmen einer Innovationsanalyse nachgegangen, die nun in zwei Teilen erschienen ist. Das Hauptaugenmerk der Analyse liegt dabei auf den stofflichen Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse.
In Teil I (TAB-AB 168) werden die zurzeit verfolgten wissenschaftlich-technischen Entwicklungslinien in der IBT dargestellt. Dabei wird u. a. auf die Methoden zur Optimierung von Produktionsorganismen und biotechnischen Produktionsprozessen, die vom Screening über Metabolic und Protein Engineering, System- und Synthetische Biologie bis zur Bioverfahrenstechnik reichen, sowie auf den Entwicklungsstand von Bioraffinerien eingegangen. Zudem wird ein Überblick über den aktuellen Stand der Anwendung der IBT in den Wirtschaftszweigen chemische Industrie, Lebensmittel- und Getränkeherstellung, Textilherstellung und -veredlung, Leder-, Zellstoff- und Papierherstellung, Automobilindustrie sowie Bergbau und Metallgewinnung sowie Umweltbiotechnik gegeben. In Bezug auf die wirtschaftliche Bedeutung der IBT werden mit der Marktentwicklung, der Entwicklung der Industrie und ihrer Geschäftsmodelle, der Betrachtung der Kostenwettbewerbsfähigkeit der Prozesse und Produkte der IBT sowie der internationalen Wettbewerbsfähigkeit diejenigen Aspekte analysiert, die für die Marktdurchdringung und die Realisierung von wirtschaftlichen Effekten am Standort Deutschland von zentraler Bedeutung sind.
In Teil II (TAB-AB 169) werden Ergebnisse, Reichweite und Aussagekraft von Umwelt- und Nachhaltigkeitsanalysen (Ökobilanzen, Life Cycle Assessments etc.) der IBT vergleichend analysiert. Aufgrund der Heterogenität und Vielfalt der Prozesse, Verfahren und Produkte sind nur wenige allgemeine bzw. übergreifende Aussagen möglich. In der Gesamtschau der unterschiedlichen Produktgruppen (Biokraftstoffe, Grund- und Plattformchemikalien, Fein- und Spezialchemikalien, Biokunststoffe) bestätigt sich jedoch die lang gehegte Annahme, dass die Produktion der untersuchten »biobasierten« Stoffe im Vergleich zu konventionell hergestellten Produkten in vielen Fällen den Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen reduzieren hilft. Im Gegenzug können aber negative Umweltwirkungen durch den großmaßstäblichen intensivlandwirtschaftlichen Anbau von Biomasse verursacht werden.
Insgesamt bestehen nach wie vor erhebliche Unsicherheiten im Hinblick auf die quantitativen Wirkungsabschätzungen. Mit Blick auf den zukünftigen Beitrag der IBT zur Umsetzung der Vision einer (Bio-)Ökonomie, die weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen beruht, erweist sich die Frage nach der ausreichenden Verfügbarkeit und nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion entsprechender Mengen von Biomasse unter Berücksichtigung von Nutzungskonkurrenzen auf den zur Verfügung stehenden begrenzten Flächen als absolut zentral.
Die TAB-Arbeitsberichte Nr. 168 und 169 können heruntergeladen oder in gedruckter Form kostenlos beim Sekretariat bestellt werden (solange verfügbar).
Downloads:
- TAB-Arbeitsbericht Nr. 168
Weiße Biotechnologie – Innovationsanalyse Teil I. Stand und Perspektiven der industriellen Biotechnologie: Verfahren, Anwendungen, ökonomische Perspektiven. - TAB-Arbeitsbericht Nr. 169
Weiße Biotechnologie – Innovationsanalyse Teil II. Stand und Perspektiven der industriellen Biotechnologie: Umwelt- und Nachhaltigkeitspotenziale.
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