Holzbasierte Bioökonomie – Status quo und Herausforderungen
Holz bietet viele Anwendungsmöglichkeiten, etwa im Baubereich, Textil- oder Verpackungssektor. Doch um die Potenziale der Bioökonomie vollständig auszuschöpfen, stellen Experten einige Forderungen.
Holz ist in vielen Belangen ein gerne genutzter und sinnvoller Baustoff, aber nicht nur das. Er kann mehrfach, auch in anderen Anwendungen, genutzt werden. Beispiele für innovative holzbasierte Anwendung finden sich etwa im Bereich der Holz- und Verbundwerkstoffe. Aber auch bei Lebensmittelverpackungen und im Textilsektor kommen mittlerweile Lösungen zum Tragen. Ferner können aus den chemischen Hauptbestandteilen von Holz, wie etwa aus Lignin, erneuerbare Füllmittel oder biobasierte Bindemittel entstehen, also Produkte, die Erzeugnisse auf Basis fossiler Rohstoffe ersetzen können. Auch durch die Substitution energieintensiv hergestellter Materialien wie Stahl oder Verpackungen auf Petrochemie-Basis könnte Holz nachhaltiges Potenzial haben.
Das Konzept der Bioökonomie zielt auf eine nachhaltigere, zirkuläre Wirtschaftsweise ab, die aus fossilen Rohstoffen hergestellte Produkte durch Erzeugnisse ersetzt, die aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. Des Weiteren nutzt die Bioökonomie das vorhandene Wissen um biologische Prozesse und Systeme für neue Technologien. Im Fokus der neu erschienenen Publikation der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) steht die holzbasierte Bioökonomie, die den Rohstoff Holz nutzt, also Frischholz aus dem Wald sowie Sekundärrohstoffe wie Altholz und Altpapier.
Das Unternehmen easy2cool GmbH aus Bayern hat in Kooperation mit der Technischen Universität Dresden ein neues Wärmeisolationsmaterial entwickelt, das aus Zellulosefasern besteht. Dazu wird Altpapier in einem speziellen Prozess (Trockenzerfaserung) zerkleinert und zu Isoliermaterial weiterverarbeitet. Das Portfolio umfasst Kühlboxen für den Freizeit- und Festivalbereich sowie für Tiefkühltransporte. Die Lösung soll kosteneffizient sein und den Einsatz von Styropor substituieren.
Bioraffinerie
Die im Bau befindliche Bioraffinerie in Leuna (Sachsen-Anhalt) von UPM soll eine Gesamtproduktkapazität von 220.000 Tonnen pro Jahr haben und Ende 2023 in Betrieb gehen. Dort sollen Laubholzsägespäne und Buchenholz als Rohstoffe eingesetzt werden und daraus nachhaltige chemische Grundstoffe wie BioMonoethylenglykol (bMEG), funktionelle Füllstoffe, Bio-Monopropylenglykol (bMPG) sowie Industriezucker entstehen.
Das Konzept dieser Bioraffinerie sei bisher insofern einzigartig, als sämtliche Komponenten des Holzes stofflich genutzt werden: Aus Zellulose werden Glykole, aus Hemizellulose Industriezucker und aus Lignin funktionelle, erneuerbare Füllstoffe hergestellt. Diese ersetzen Industrieruße, bei deren Herstellung (Verbrennung fossiler Rohstoffe) viel CO² emittiert wird, sowie Silikate in Gummianwendungen wie beispielsweise Reifen, Dichtungen oder Schläuchen.
Hans-Jürgen Froese, Leiter des Referats „Energie, Bioökonomie, Nachwachsende Rohstoffe“ im Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), betont: „Eine holzbasierte Bioökonomie leistet einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung. Die Erkenntnisse aus dem Projekt „Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien“ sollten im Umsetzungsplan für die Nationale Bioökonomiestrategie aufgegriffen werden, mit dem die Bundesregierung die Handlungsfelder für die nächsten Jahre benennen wird.“
Gefordert wird unter anderem, den Vorrang der stofflichen Nutzung festzuschreiben und die energetische Verwendung auf nicht stofflich verwertbare Holzsortimente zu beschränken. Ausschreibungen sollten an Nachhaltigkeitskriterien ausgerichtet und Unternehmen angeregt werden, bei der Produktentwicklung das Prinzip „Design for Re-Use and Recycling“ mitzudenken. Zudem bedürfe es einer breiten Einbindung der Gesellschaft, um Zielkonflikte frühzeitig zu diskutieren.
Jan Wörmer, Präsident von acatech, betont, dass eine nachhaltige holzbasierte Bioökonomie die ökologischen Grenzen der Rohstoffbereitstellung anerkennen und gleichzeitig den Rohstoff so effizient, so dauerhaft und so oft wie möglich nutzen sollte. André Wagenführ, acatech Mitglied und Lehrstuhlinhaber an der TU Dresden, fasst die wichtigsten Handlungsempfehlungen zusammen: „Damit Holz als Primärrohstoff langfristig zur Verfügung steht, sollte eine nachhaltige Waldbewirtschaftung honoriert werden. Das Ergebnis wäre ein Wald, der auch durch eine andere Baumartenzusammensetzung klimaresilienter ist. Zudem sollten öffentliche Ausschreibungen und die Beantragung von Zuschüssen zum Beispiel im Bauwesen mit Nachhaltigkeitskriterien verknüpft sein.“
Kaskadennutzung verbindlich vorschreiben
Hinzu kommt laut Wagenführ die Änderung von Rahmenbedingungen. Um die stoffliche Nutzung von Altholz auszuschöpfen, müsse die Politik die Altholzverordnung, wie seit längerem geplant, zeitnah novellieren und die Kaskadennutzung verbindlich festschreiben. Um ein Level Playing Field zwischen energetischer und stofflicher Nutzung zu erreichen, sollten bestehende Anreizinstrumente sukzessive abgebaut und dann perspektivisch durch eine möglichst einheitliche CO2-Bepreisung ersetzt werden. „Zudem spricht viel für eine umfassende Biomassestrategie, die für alle beteiligten Akteure zu mehr Planungssicherheit führen könnte“, so der Experte.
Holz ist in vielen Belangen ein gerne genutzter und sinnvoller Baustoff, aber nicht nur das. Er kann mehrfach, auch in anderen Anwendungen, genutzt werden. Beispiele für innovative holzbasierte Anwendung finden sich etwa im Bereich der Holz- und Verbundwerkstoffe. Aber auch bei Lebensmittelverpackungen und im Textilsektor kommen mittlerweile Lösungen zum Tragen. Ferner können aus den chemischen Hauptbestandteilen von Holz, wie etwa aus Lignin, erneuerbare Füllmittel oder biobasierte Bindemittel entstehen, also Produkte, die Erzeugnisse auf Basis fossiler Rohstoffe ersetzen können. Auch durch die Substitution energieintensiv hergestellter Materialien wie Stahl oder Verpackungen auf Petrochemie-Basis könnte Holz nachhaltiges Potenzial haben.
Das Konzept der Bioökonomie zielt auf eine nachhaltigere, zirkuläre Wirtschaftsweise ab, die aus fossilen Rohstoffen hergestellte Produkte durch Erzeugnisse ersetzt, die aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. Des Weiteren nutzt die Bioökonomie das vorhandene Wissen um biologische Prozesse und Systeme für neue Technologien. Im Fokus der neu erschienenen Publikation der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) steht die holzbasierte Bioökonomie, die den Rohstoff Holz nutzt, also Frischholz aus dem Wald sowie Sekundärrohstoffe wie Altholz und Altpapier.
Das Unternehmen easy2cool GmbH aus Bayern hat in Kooperation mit der Technischen Universität Dresden ein neues Wärmeisolationsmaterial entwickelt, das aus Zellulosefasern besteht. Dazu wird Altpapier in einem speziellen Prozess (Trockenzerfaserung) zerkleinert und zu Isoliermaterial weiterverarbeitet. Das Portfolio umfasst Kühlboxen für den Freizeit- und Festivalbereich sowie für Tiefkühltransporte. Die Lösung soll kosteneffizient sein und den Einsatz von Styropor substituieren.
Bioraffinerie
Die im Bau befindliche Bioraffinerie in Leuna (Sachsen-Anhalt) von UPM soll eine Gesamtproduktkapazität von 220.000 Tonnen pro Jahr haben und Ende 2023 in Betrieb gehen. Dort sollen Laubholzsägespäne und Buchenholz als Rohstoffe eingesetzt werden und daraus nachhaltige chemische Grundstoffe wie BioMonoethylenglykol (bMEG), funktionelle Füllstoffe, Bio-Monopropylenglykol (bMPG) sowie Industriezucker entstehen.
Das Konzept dieser Bioraffinerie sei bisher insofern einzigartig, als sämtliche Komponenten des Holzes stofflich genutzt werden: Aus Zellulose werden Glykole, aus Hemizellulose Industriezucker und aus Lignin funktionelle, erneuerbare Füllstoffe hergestellt. Diese ersetzen Industrieruße, bei deren Herstellung (Verbrennung fossiler Rohstoffe) viel CO² emittiert wird, sowie Silikate in Gummianwendungen wie beispielsweise Reifen, Dichtungen oder Schläuchen.
Hans-Jürgen Froese, Leiter des Referats „Energie, Bioökonomie, Nachwachsende Rohstoffe“ im Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), betont: „Eine holzbasierte Bioökonomie leistet einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung. Die Erkenntnisse aus dem Projekt „Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien“ sollten im Umsetzungsplan für die Nationale Bioökonomiestrategie aufgegriffen werden, mit dem die Bundesregierung die Handlungsfelder für die nächsten Jahre benennen wird.“
Gefordert wird unter anderem, den Vorrang der stofflichen Nutzung festzuschreiben und die energetische Verwendung auf nicht stofflich verwertbare Holzsortimente zu beschränken. Ausschreibungen sollten an Nachhaltigkeitskriterien ausgerichtet und Unternehmen angeregt werden, bei der Produktentwicklung das Prinzip „Design for Re-Use and Recycling“ mitzudenken. Zudem bedürfe es einer breiten Einbindung der Gesellschaft, um Zielkonflikte frühzeitig zu diskutieren.
Jan Wörmer, Präsident von acatech, betont, dass eine nachhaltige holzbasierte Bioökonomie die ökologischen Grenzen der Rohstoffbereitstellung anerkennen und gleichzeitig den Rohstoff so effizient, so dauerhaft und so oft wie möglich nutzen sollte. André Wagenführ, acatech Mitglied und Lehrstuhlinhaber an der TU Dresden, fasst die wichtigsten Handlungsempfehlungen zusammen: „Damit Holz als Primärrohstoff langfristig zur Verfügung steht, sollte eine nachhaltige Waldbewirtschaftung honoriert werden. Das Ergebnis wäre ein Wald, der auch durch eine andere Baumartenzusammensetzung klimaresilienter ist. Zudem sollten öffentliche Ausschreibungen und die Beantragung von Zuschüssen zum Beispiel im Bauwesen mit Nachhaltigkeitskriterien verknüpft sein.“
Kaskadennutzung verbindlich vorschreiben
Hinzu kommt laut Wagenführ die Änderung von Rahmenbedingungen. Um die stoffliche Nutzung von Altholz auszuschöpfen, müsse die Politik die Altholzverordnung, wie seit längerem geplant, zeitnah novellieren und die Kaskadennutzung verbindlich festschreiben. Um ein Level Playing Field zwischen energetischer und stofflicher Nutzung zu erreichen, sollten bestehende Anreizinstrumente sukzessive abgebaut und dann perspektivisch durch eine möglichst einheitliche CO2-Bepreisung ersetzt werden. „Zudem spricht viel für eine umfassende Biomassestrategie, die für alle beteiligten Akteure zu mehr Planungssicherheit führen könnte“, so der Experte.
