Projekte wie das AP3-FocusLab (Abb. 1), die lignocellulosehaltige Biomasse für die Zwecke der Bioraffinerie nutzen, veranschaulichen die komplexe Realität, mit der sich neu entstehende und nachhaltigkeitsorientierte Technologien konfrontiert sehen. Einerseits sind diese Technologien ein Eckpfeiler in der Entwicklung der biobasierten Wirtschaft, da sie die vollständige Nutzung von Biomasse, die nicht für die Ernährung verwendet wird, in marktfähigen Produkten ermöglichen und potenziell fossile Materialien, Chemikalien und Kraftstoffe ersetzen können. Andererseits befinden sie sich noch in einem formativen Stadium: Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich hauptsächlich auf Experimente und Prototypen, die Finanzierung erfolgt durch öffentliche Stellen, Rentabilität und Nachfrage sind noch sehr unsicher. Darüber hinaus erfordert die erfolgreiche Entwicklung von Technologien für Lignocellulose verwertende Bioraffinerie (LBs) Wissen aus verschiedenen Sektoren.
Im Rahmen von WP4 analysierten wir das Innovationssystem rund um die solche Bioraffinerien. Wir untersuchten die folgenden Fragen: Welche Industriezweige sind für die Entwicklung und Diffusion der LB-Technologien relevant? Welche Firmen sind bereits im LB-Bereich tätig und welche Rolle spielen sie in der neuen Wertschöpfungskette?
Die Nutzung marginaler Böden, neuer Biomassequellen und einer neuen technologischen Plattform impliziert, dass neue Wertschöpfungsketten entstehen können, die bisher getrennte Industriezweige miteinander verbinden. Eine Kombination aus wissenschaftlicher Literatur, Patenten zu LB-Technologien und neun halbstrukturierten Experteninterviews ermöglichte es uns, fünf relevante Sektoren zu identifizieren: Land- und Forstwirtschaft in der Rolle des Rohstofflieferanten; die Zellstoff- und Papierindustrie mit dem Potenzial, Bioraffinerie-Technologien in ihre bestehende Infrastruktur zu integrieren; der Chemie- und Energiesektor, in dem Bioraffinerie-Produkte einen Markt finden können, und der Biotechnologie-Sektor, in dem Unternehmer mit wissenschaftlichem Hintergrund häufig neue Verarbeitungstechnologien oder Produktanwendungen entwickeln.
Abb. 2 gibt einen Überblick über die fünf Sektoren und eine kurze Zusammenfassung der Chancen und Herausforderungen, die sich für Unternehmen aus diesen Branchen ergeben können, wenn sie sich für eine Teilnahme an LB-Innovationen entscheiden. Wir haben neun Vertreter von Unternehmen, Industrieverbänden und Forschungszentren aus den fünf relevanten Sektoren interviewt, mit einem besonderen Fokus auf Deutschland. In diesen ausführlichen Interviews wurde das Forschungsumfeld im Land als förderlich beschrieben, mit gut entwickelten Netzwerken von Universitäten, Kommerzialisierungszentren und Fördereinrichtungen. Was die LB-Technologien jedoch noch brauchen, sind industrielle Akteure, die Ressourcen abziehen und in Bioraffinerieanlagen im kommerziellen Maßstab investieren können. Zusätzlich wurde der Markt für LB-abgeleitete Produkte durch die Politik in Richtung Biokraftstoffe (z.B. Ethanol) geprägt, aber Akteure, die neue Produkte (z.B. Biochemikalien, fortschrittliche Materialien) entwickeln, sind von großer Bedeutung. Ein Mangel an kommerziell attraktiven Märkten wird ein bedeutendes Hindernis für die zukünftige Entwicklung von LBs darstellen. Nicht zuletzt müssen Technologien, die auf der Nutzung von Biomasse basieren, eine nachhaltige, effiziente Nutzung aller Pflanzenteile, Abfallströme und Nebenprodukte nachweisen. In diesem Zusammenhang benötigen LB Akteure, die Verarbeitungstechnologien für verschiedenen Arten von Biomasse entwickeln, testen und kommerzialisieren - Waldrestholz, landwirtschaftliche Abfälle, ausgewiesene Nutzpflanzen, etc. (Abb. 3).
Obwohl LB-Technologien in Europa und konkret in Deutschland noch im Entstehen sind, haben wir Industrieakteure identifiziert, die die oben genannten Rollen bereits ausfüllen: Firmen aus etablierten und reifen Sektoren (in diesem Fall Chemie und Zellstoff und Papier) bauen bereits LBs im kommerziellen Maßstab. Gleichzeitig schaffen innovative Start-ups und KMUs (oft Spin-offs von Universitäten) technologische und produktbezogene Variabilität.
Unsere Ergebnisse liefern den AP3-FocusLab-Partnern eine Typologie der Rollen und Akteure, die nützlich sein könnte, um zu beurteilen, was vorhanden ist und was in Bezug auf potenzielle Industriepartner benötigt wird
Prof. S. Bröring
Dr. L. Carraresi
Institute for Food and Resource Economics (ILR)
Technology and Innovation Management in Agribusiness
Rheinische-Friedrich-Wilhelms University Bonn (UB)
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