Weiße Biotechnologie – Innovationsanalyse Teil II. Stand und Perspektiven der industriellen Biotechnologie: Umwelt- und Nachhaltigkeitspotenziale

Eine übergreifende Beurteilung der Umwelt- und Nachhaltigkeitspotenziale der IBT stößt auf mehrere fundamentale Schwierigkeiten. So existiert eine Vielzahl unterschiedlicher Prozesse, Verfahren und Produkte der IBT, die in verschiedenartige technische und ökonomische Zusammenhänge eingebunden sind. Bei den verfügbaren Studien bestehen fundamentale Einschränkungen hinsichtlich der Breite und Vergleichbarkeit der erfassten Wirkungsdimensionen. Insgesamt sind nur wenige allgemeine bzw. übergreifende Aussagen möglich.

Der Einsatz von Verfahren der IBT erlaubt es grundsätzlich, kostengünstig, energieeffizient und unter milden Produktionsbedingungen (hinsichtlich Druck, Temperatur, pH-Wert etc.) zu produzieren. Die IBT zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass die Produktion i.d.R. in geschlossenen Systemen (Bioreaktoren) durchgeführt wird. Damit werden Kontaminationen der Umwelt weitgehend vermieden oder ausgeschlossen. Im Hinblick auf geäußerte Sicherheitsbedenken, beispielsweise hinsichtlich des Austrags von gentechnisch veränderten Organismen aus den geschlossenen Systemen, konnten keine stichhaltigen Hinweise identifiziert werden.
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Bei der übergreifenden Analyse der relativen Umwelt- und Nachhaltigkeitswirkungen verschiedener Produktgruppen der IBT zeigte sich, dass die Produktion der untersuchten, auf der Verarbeitung von Biomasse aufbauenden (»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, beispielsweise die Belastung von Gewässern durch ein Überangebot an Nährstoffen, der stratosphärische Ozonabbau und die Bodenversauerung. Allerdings bestehen erhebliche Unsicherheiten bei quantitativen Wirkungsabschätzungen.

Die langfristige Verfügbarkeit von nachhaltig produzierter Biomasse in ausreichenden Mengen ist essenzielle Voraussetzung für jedwede Ausweitung einer Bioökonomie. Dabei ist unumstritten, dass der Lebens- und Futtermittelproduktion Vorrang einzuräumen ist. Zu Industrieprodukten werden in Deutschland etwa 3,5 Mio. t Agrarrohstoffe/Jahr verarbeitet. Es ist Gegenstand der Forschung, auch alternative Rohstoffquellen zu erschließen, die nicht zugleich Nahrungs- oder Futtermittel sind. Hierzu zählen insbesondere Holz (Lignocellulose), organische Reststoffe (aus der Land- und Forstwirtschaft sowie aus Hausmüll) sowie das Treibhausgas CO2.

Entscheidend für die Gesamtbilanz im Hinblick auf Nachhaltigkeit und die Frage, in welchem Umfang die IBT zu einer Bioökonomie beitragen kann, ist die Verfügbarkeit bzw. nachhaltige Produktion entsprechender Mengen von Biomasse unter Berücksichtigung von Nutzungskonkurrenzen mit der Nahrungs- und Futtermittelproduktion auf den zur Verfügung stehenden begrenzten Flächen. Zu dieser Frage liegen aus dem Kontext der Bereitstellung von Bioenergie zahlreiche Studien mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen vor. Insgesamt zeigt sich, dass auch bei Ausweitung der entsprechend verwendeten Agrarfläche in Deutschland hiesige Biomasse wohl nicht die einzige Rohstoffbasis industrieller Produktion bilden kann.