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Über dieses Buch

In diesem Sammelband werden die Herausforderungen und Potenziale einer zukünftig nachhaltig zu gestaltenden Bioökonomie interdisziplinär beleuchtet. Hierbei wird die Bioökonomie als sozio-technisches System aufgefasst, in dem die technische Ausgestaltung aufs Engste mit sozialen, ökonomischen und politischen Elementen verknüpft ist. Aus unterschiedlichen Perspektiven wird die Transformation des herkömmlichen Wirtschaftens in Richtung einer bioökonomischen Wirtschaftsweise thematisiert. Aspekte von Umbau bzw. Transformation und Zukunftsgestaltung stehen dabei im Mittelpunkt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung

Zusammenfassung
Die Bioökonomie als Transformationskonzept in Richtung Nachhaltigkeit hat in Wissenschaft und Politik Bedeutung erlangt. Sie gilt als wichtiger Baustein für den Umbau moderner Gesellschaften zugunsten einer auf regenerativen Ressourcen basierenden Kreislaufwirtschaft. Mithilfe wissensbasierter Innovationen wird in zentralen Wirtschaftsbereichen eine Umstellung von fossilen auf erneuerbare, biologische Ressourcen und die Nutzung von biologischen Prinzipien angestrebt, um Produkte, Dienstleistungen und Prozesse nachhaltig und zugleich zukunfts- und wettbewerbsfähig zu gestalten. Inwieweit dieses Zukunftsversprechen der Bioökonomie eingelöst wird, hängt entscheidend von ihrer sozio-technischen Ausgestaltung und Entwicklungsdynamik ab. Wichtige Impulse hierfür kommen aus Politik und Wissenschaft, die daher in ihren Bezügen zur Bioökonomie in dieser Einführung beleuchtet werden. Zunächst zeichnen wir die Entwicklung von Bioökonomie-Strategien auf internationaler, nationaler und regionaler Ebene nach, um sodann die Bioökonomie im Kontext der gesellschaftlichen Verantwortung von Wissenschaft zu thematisieren. Ausgehend von dieser politischen und wissenschaftlichen Einbettung der Bioökonomie erläutern wir den konzeptionellen Ansatz dieses Buches und stellen in kurzen Portaits die darin versammelten Beiträge vor.
Annette Weidtmann, Wilfried Konrad, Dirk Scheer

Bioökonomie zwischen Zukunfts- und Nachhaltigkeitsgestaltung

Frontmatter

Kapitel 2. Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Bioökonomie

Zusammenfassung
Das Konzept Bioökonomie genießt zunächst Vorschusslorbeeren in Bezug auf Nachhaltigkeit, da es die Umstellung von Wirtschaftskreisläufen von nicht erneuerbaren auf nachwachsende, biobasierte Rohstoffe beinhaltet. Dennoch ist sie damit keineswegs automatisch nachhaltig. Die Bestimmung von Bedingungen, unter denen sie als nachhaltig angesehen werden kann, steht im Mittelpunkt dieses Kapitels. Sie nimmt ihren Ausgangspunkt in Überlegungen, auf welche Weise der Begriff der nachhaltigen Entwicklung mit Bedeutung gefüllt wird. Nachhaltigkeit ist nicht im Sinne einer naturwissenschaftlichen Definition bestimmbar, sondern bedarf der stetigen Arbeit an ihrer Bedeutung. Diese wird im vorliegenden Kapitel, basierend auf der Brundtland-Definition, als hermeneutischer Zirkel modelliert. Um für die Bioökonomie Nachhaltigkeitsbedingungen zu bestimmen, bedarf es einer substantiellen Festlegung in dieser Bedeutungsarbeit. Hierfür wird das integrative Konzept nachhaltiger Entwicklung verwendet. Aus den hierin enthaltenen Nachhaltigkeitsregeln lassen sich Anhaltspunkte finden, was bei der Entwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie beachtet werden muss.
Armin Grunwald

Kapitel 3. Der Zukunftsdiskurs Bioökonomie im Spiegel der gegenwärtigen Themenlandschaft

Zusammenfassung
Bioökonomie wird in diesem Beitrag als Diskursbegriff verstanden, unter dessen Dach eine gegenwärtige Debatte um Zukunftsvorstellungen und Gestaltungsmöglichkeiten stattfindet. Dabei sind die thematischen Bezüge und Schattierungen des Zukunftsdiskurses Bioökonomie ebenso unübersichtlich wie variantenreich. Der Beitrag liefert vor diesem Hintergrund eine systematische Identifikation, Aufarbeitung und Strukturierung der vielfältigen Themenbezüge im Zukunftsdiskurs Bioökonomie anhand von Veröffentlichungen aus unterschiedlichen Akteursperspektiven. Über eine qualitative Inhaltsanalyse wurden 21 Dokumente ausgewertet. Im Zuge dieser Analyse wurden die einzelnen Diskursthemen zu sechs prinzipiellen Themenlinien der Bioökonomie verdichtet, die transformative, spezifische, integrative, innovative, konfliktive und produktbezogene Stränge beinhalten. Zudem wurden die einzelnen Themenbezüge hinsichtlich Relevanz und Bewertung analysiert. Im Ergebnis zeigt der gegenwärtige Zukunftsdiskurs Bioökonomie ein facettenreiches, multidimensionales Themenspektrum und verweist damit auf die in den Diskurs eingewobene Komplexität und Ambivalenz. Die Debatte ist geprägt durch eine Vielzahl von Anknüpfungspunkten an politische, wirtschaftliche, gesellschaftliche und wissenschaftliche Problemstellungen und Lösungsvorschläge.
Dirk Scheer, Wilfried Konrad

Bioökonomie als sozio-technisches System: Akteure, Visionen, Governance

Frontmatter

Kapitel 4. Wissen für den Wandel – Wissenstheoretische Grundlagen einer nachhaltigen Bioökonomiepolitik

Zusammenfassung
Eine Strategie zur Umsetzung einer nachhaltigen Bioökonomie muss neben disziplinären und technischen Zielvorstellungen auch den gesellschaftlichen Wandel einplanen und vorbereiten. Eine zukunftsfähige politische Strategie muss also neben dem techno-ökonomischen Wissen ebenso solches Wissen fördern, welches es Produzenten und Konsumenten ermöglicht, nicht-nachhaltige Verfahren und Verhaltensweisen nicht nur zu reduzieren, sondern radikal zu verändern. Dazu gehören neben den technologischen Fertigkeiten auch ein interdisziplinäres Verständnis systemischer Zusammenhänge, demokratisch legitimierte Zielvorstellungen sowie die notwendigen Fähigkeiten, um diese Ziele partizipativ umzusetzen. Nur durch die Anerkennung und gezielte Förderung dieses als dediziert bezeichneten Wissens können nachhaltige Veränderungen erwachsen. Der Beitrag ergänzt das evolutionsökonomische Konzept des wissensbasierten Wandels durch Ansätze aus den Nachhaltigkeitswissenschaften. Konkret werden die besonderen Eigenschaften dieses dedizierten Wissens diskutiert, wodurch nicht zuletzt eine Grundlage für neue Ansätze in der Bioökonomiepolitik geschaffen wird.
Sophie Urmetzer, Michael P. Schlaile, Kristina Bogner, Matthias Mueller, Andreas Pyka

Kapitel 5. Herausforderungen des systemischen Ansatzes in der Bioökonomie

Zusammenfassung
In verschiedenen Bioökonomie-Strategien wird ein systemischer Ansatz für die Entwicklung und Untersuchung der Bioökonomie gefordert, was angesichts der vielfältigen Zusammenhänge und Aspekte eine Herausforderung darstellt. Zielsetzung dieses Beitrages ist, wesentliche Aspekte der komplexen Zusammenhänge in der Bioökonomie herauszuarbeiten, die für den systemischen Ansatz konstitutionell sind. Diese Aspekte sind: vielfältige Verwendungsmöglichkeiten von Biomasse, offene Wertschöpfungsketten, multidimensionale Akteursmatrix, fragmentierte Diskurse, multisektorale und Mehrebenen Governance sowie das Auftreten von Wechselwirkungen und Rückkopplungen. Der Beitrag kommt zu dem Schluss, dass der systemische Ansatz in der Bioökonomie stärker im Bewusstsein der Grenzen und Schwierigkeiten, die mit ihm verbunden sind, weiter verfolgt werden sollte. In der Bioökonomie-Politik ergibt sich die Notwendigkeit, die Lern- und Korrekturfähigkeit zu stärken.
Rolf Meyer, Carmen Priefer

Kapitel 6. Nächste Ausfahrt Bioökonomie? Facetten einer Good Governance

Zusammenfassung
Das Konzept der Bioökonomie zielt auf eine langfristige Transformation, die tiefgreifende Restrukturierungen von Wertschöpfungsketten und intensive gesellschaftliche Debatten voraussetzt. Technische Machbarkeit und ökonomische Effizienz sind dabei ebenso in den Blick zu nehmen wie soziale, politische und ökologische Dimensionen. Angesichts der Komplexität eines Strukturwandels zur Bioökonomie hat sich die Frage einer Governance der Bioökonomie zu einem wichtigen Forschungsthema herausgebildet. Daran schließt dieser Beitrag an und setzt dabei den Fokus auf die Analyse von Governance-Themen und Governance-Maßnahmen im Kontext bioökonomischer Innovationen im Ressourcen- sowie stofflichen und energetischen Bereich. Auf der Basis einer qualitativen Auswertung von Experteninterviews werden zunächst Themen und Maßnahmen in den fünf Governance-Bereichen Wissenschaft und Technik, Politik und Recht, Markt und Ökonomie, Ökologie sowie Gesellschaft spezifiziert. Auf dieser Grundlage wird mit Blick auf die Differenzierung von Ermöglichungs- und Beschränkungsfunktionen die Rahmensetzung für eine „Good Governance Bioökonomie“ ausgearbeitet.
Wilfried Konrad, Dirk Scheer

Kapitel 7. Übergang zu einer forstbasierten Bioökonomie? Ein Vergleich von Deutschland und Finnland

Zusammenfassung
Der Forst- und Holzsektor ist ein wichtiger Baustein der Bioökonomie. Die nordeuropäischen Länder sehen die Ressource Wald und die starke Forstindustrie als wesentlichen Faktor für die Entwicklung einer wettbewerbsfähigen, bio-basierten Ökonomie und haben den Begriff „forstbasierte Bioökonomie“ geprägt. Ob eine forstbasierte Bioökonomie in anderen Teilen Europas, in denen der Forstsektor politisch und wirtschaftlich eine geringere Rolle spielt, ebenfalls möglich ist, bleibt jedoch unklar. Zwar ist die Forst- und Holzwirtschaft in Deutschland ein wichtiger Wirtschaftszweig, im Vordergrund der Diskussion steht jedoch eine technologie-fokussierte „lignozellulosebasierte Bioökonomie“, die insbesondere auf chemische und biotechnologische Prozesse abzielt. Anhand eines akteurszentrierten Vergleichs der Bioökonomie in Deutschland und Finnland fokussiert dieser Beitrag auf die politische Dimension der forstbasierten Bioökonomie. Konkret fragen wir dabei nach den Akteuren, die an einer forstbasierten Bioökonomie beteiligt sind und nach ihren Überzeugungen und Visionen hinsichtlich der Bioökonomie. Der Vergleich der beiden Länder ermöglicht uns auf Lücken in den Netzwerken hinzuweisen und damit gleichermaßen die Möglichkeiten und Grenzen einer forstbasierten Bioökonomie auszuloten.
Alexandru Giurca, Daniela Kleinschmit

Auf dem richtigen Weg? Zukunftspfade und Szenarien der Bioökonomie

Frontmatter

Kapitel 8. Zukünfte der Bioökonomie: eine modellbasierte Analyse möglicher Transformationspfade

Zusammenfassung
Die Transformation einer Volkswirtschaft zu einer Bioökonomie impliziert eine umfassende Änderung der heute bekannten Beziehungen zwischen Ressourcen, Produktion, Konsum, Märkten und Branchen auf unterschiedlichen geographischen Skalen. Die Änderungen von monetären, stofflichen und energetischen Wechselwirkungen beeinflussen ebenso die Inanspruchnahme der Umwelt und damit auch die Umweltbelastungen. Als etabliertes Instrument, um mit den sich ergebenden Unsicherheiten über Ausmaß und Struktur möglicher zukünftiger Änderungen umgehen zu können, gelten modellbasierte Szenarien. Basierend auf vier Szenarien werden ausgewählte Facetten einer Transformation zu einer Bioökonomie diskutiert. Im Vordergrund steht die Untersuchung der möglichen Auswirkungen einer verstärkten stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse auf den europäischen Agrarsektor. Diese wird durch vertiefte Analysen der Konsequenzen für den Bioenergiesektor in Deutschland sowie für die regionalen Anbaustrukturen am Beispiel Baden-Württembergs ergänzt. Weiterhin werden die möglichen Umweltwirkungen der in den Szenarien dargestellten Veränderungen beispielhaft für Deutschland aufgezeigt.
Witold-Roger Poganietz, Elisabeth Angenendt, Markus Blesl, Eckart Petig, Hyung Sik Choi, Harald Grethe

Kapitel 9. Nachhaltigkeitsbewertung bioökonomischer Produktsysteme

Zusammenfassung
In diesem Beitrag wird ein konsistenter Rahmen für eine Nachhaltigkeitsbewertung bioökonomischer Produktsysteme vorgestellt. Ein Produktsystem umfasst den gesamten Lebensweg von der Ressourcenbereitstellung (Anbau) über Herstellung und Nutzung bis hin zum Lebensende von Produkten inklusive der Koppel- und Kaskadenprodukte. Für die Ableitung des Bewertungsrahmens wird zunächst eine Definition formuliert, bei der die Bioökonomie als eine Kohlenstoffwende verstanden wird. Hierauf aufbauend wird für die Bioökonomie das Konzept der Sustainable Development Goals (SDGs) am Beispiel von Deutschland kontextualisiert. Das Ergebnis ist ein Bioökonomiekompass, der Orientierung für die Nachhaltigkeit der Produktion und des Konsums biogener Ressourcen gibt. Darauf aufbauend werden lebenszyklusorientierte Indikatoren unter anderem anhand der planetaren Grenzen und der PEF-Richtlinie (Product Environmental Footprint) abgeleitet. Mit diesem Indikatorensatz kann ein integratives Life Cycle Sustainability Assessment bioökonomischer Produktsysteme erfolgen, das explizit die SDGs adressiert und neben der Produktion auch den Konsum berücksichtigt.
Natalia Matiz-Rubio, Ludger Eltrop, Marlies Härdtlein

Kapitel 10. Bioökonomie nachhaltig gestaltet – Konzeptionelle und ethische Grundlagen

Zusammenfassung
In den vergangenen Jahren hat Bioökonomie in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft erhebliche Aufmerksamkeit erfahren. Bioökonomie steht – so der deutsche Bioökonomierat – in einem engen Verhältnis zur Nachhaltigen Entwicklung. Bioökonomie ist nicht eindeutig definierbar und lässt in den bisherigen Begriffsprägungen viel Interpretationsspielraum. Wenn Bioökonomie nachhaltig sein soll, ist eine konkretere Konzeption erforderlich. In diesem Beitrag wird zunächst die Notwendigkeit einer nachhaltigen Bioökonomie herausgearbeitet. Es werden Zielkonflikte und Herausforderungen der Bioökonomie identifiziert. Die Konzeption der Nachhaltigen Entwicklung besitzt normativen Charakter und wird durch eine ethische Argumentation untermauert. Auf dieser Grundlage schlagen wir eine Konzeption für „Nachhaltige bioökonomische Entwicklung“ vor. Dabei wird Nachhaltige Entwicklung als ein dynamischer, sich entwickelnder Prozess verstanden. Zwar kann der Endpunkt „Nachhaltigkeit“ in all seinen Facetten noch gar nicht feststehen; es ist aber zugleich durchaus möglich und nötig eine begründete konkrete Festsetzung bestimmter Entwicklungsziele vorzunehmen.
Thomas Potthast, Birgit Kröber

Wertschöpfungsketten im Wandel

Frontmatter

Kapitel 11. Potential und Akzeptanz von Verfahren zur Erzeugung von lignozellulosehaltiger Biomasse in der Landwirtschaft

Zusammenfassung
Beim Übergang in eine biobasierte Zukunft könnten Lignozellulose liefernde mehrjährige Kulturen wie Kurzumtriebsplantagen (KUP) und Miscanthus, die bisher in Baden-Württemberg kaum vorkommen, zur Erzeugung erneuerbarer Rohstoffe an Bedeutung gewinnen. Für politische Entscheider und verarbeitende Wirtschaftszweige stellt sich dabei die Frage, welche Anbaupotenziale hierbei bestehen und mit welchen Angebotsmengen künftig gerechnet werden kann. Hierzu wurden Landwirte befragt und ein Discrete Choice Experiment durchgeführt, um über die dabei ermittelten Präferenzen durch Monte-Carlo-Simulationen mögliche Anbaupotenziale abzuschätzen. Die meisten Landwirte scheinen keine grundsätzlichen Vorbehalte hinsichtlich der beiden Kulturen zu haben. Allerdings müssten KUP (Miscanthus) durchschnittlich ceteris paribus 459 (404) Euro je Hektar und Jahr an Mehrgewinn gegenüber der bisherigen Fruchtfolge erbringen, um angebaut zu werden. Diese erwartete Kompensationszahlung reduziert sich allerdings deutlich, wenn garantierte Abnahmeverträge für das Erntegut bestehen. Das geschätzte Anbaupotenzial liegt bei jeweils etwa 30.000 Hektar. Aufgrund der Berücksichtigung der Präferenzen und Opportunitätskosten der Landwirte liegt dieser Betrag unter Schätzergebnissen, die ausschließlich auf der Analyse natürlicher Standortfaktoren basieren.
Caroline Gillich, Tatjana Krimly, Christian Lippert

Kapitel 12. Repowering von Biogasanlagen – ein Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung?

Zusammenfassung
Für viele Betreiber von Biogasanlagen (BGA) in Deutschland stellt sich nach dem 20-jährigen EEG-Förderzeitraum die Frage, ob und wie sich ein Weiterbetrieb von BGA unter stetig veränderten Rahmenbedingungen wirtschaftlich gestalten lässt. Repowering als Sammelbegriff für verschiedene technische Maßnahmen und Betriebskonzepte ist deshalb ein wichtiger Baustein für den Weiterbetrieb und kann die Erfüllung wesentlicher gesellschaftlicher und ökologischer Anforderungen einer nachhaltigen Energieversorgung unterstützen. Anhand des Beispiels von Baden-Württemberg werden in diesem Beitrag die Effekte von Repowering auf die Entwicklung der Bestands-BGA untersucht und gezeigt, dass unter anderem durch den Einsatz neuerer und größerer Blockheizkraftwerke Effizienzsteigerungen möglich sind und Biogasanlagen einen Beitrag dazu leisten können, die Treibhausgasemissionen der Stromproduktion zu reduzieren. Gleichzeitig wird der Erhalt bestehender BGA wirtschaftlich aber weiterhin auf unterstützende, politische Rahmengesetzgebung angewiesen sein.
Joshua Güsewell, Marlies Härdtlein, Ludger Eltrop

Kapitel 13. Mikroalgen statt Fleisch und Soja – die Ernährung der Zukunft?

Zusammenfassung
Der Beitrag analysiert die Ernährung mit Mikroalgen anhand technischer, ökonomischer und ökologischer Aspekte der Algenkultivierung und -verarbeitung. Ergänzend wurden Bürgerinnen und Bürger zu ihren Zukunftsvorstellungen befragt und Schlüsselnarrative einer zukünftigen Ernährung mit Mikroalgen entwickelt. Die Gegenüberstellung dieser narrativen Rahmen mit dem techno-ökonomischen Potenzial schärft die unterschiedlichen Erkenntnisinteressen an der Ernährung mit Mikroalgen und zeigt gegenwärtige Handlungsoptionen auf. Die Ergebnisse setzen die Algentechnologie in einen gesellschaftlichen Kontext, der es ermöglicht Erwartungen und Bedenken zu antizipieren, Märkte für die Ernährung mit Mikroalgen zu erschließen und den globalen Herausforderungen verantwortlich gegenüberzutreten.
Christine Rösch, Max Roßmann
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