Für den Ausstieg aus fossilen Düngemitteln und die Umstellung auf biobasierte Lösungen werde es „mindestens“ fünfzehn oder zwanzig Jahre dauern, sagt Kevin O’Connor. Mit den richtigen Anreizen sei es aber machbar, argumentiert er im Interview.
Kevin O’Connor ist Professor für angewandte Mikrobiologie und Biotechnologie am University College in Dublin und Direktor des nationalen Bioökonomie-Forschungszentrums Irlands (BiOrbic). Er ist außerdem Mitglied des wissenschaftlichen Ausschusses des Circular Bio-based Europe Joint Undertaking (CBE JU) der EU.
O’Connor sprach am Rande der Veranstaltung mit Frédéric Simon von Euractiv CBE JU Stakeholder-Forum 2023am 6. Dezember.
Das CBE JU führte kürzlich eine öffentliche Debatte über die Forschungsagenda für die Bioökonomie bis 2050. Welche Hauptthemen müssen Ihrer Meinung nach angegangen werden?
Die 30-Jahres-Agenda soll uns dazu herausfordern, darüber nachzudenken, welche Art von Forschung wir betreiben sollten, um das EU-Ziel der Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen.
Meiner Ansicht nach ist der Bau von Bioraffinerien und die Herstellung biobasierter Produkte sehr wichtig, und wir brauchen mehr Bioraffinerien und groß angelegte Demonstrationsstandorte in ganz Europa, um den Übergang weg von fossilen hin zu biobasierten Produkten voranzutreiben und zu beschleunigen.
Allerdings kann der biobasierte Sektor in Bereichen wie Bodengesundheit, Biodiversität und Aufbau nachhaltiger Gemeinschaften viel mehr beitragen, so dass sein Einfluss möglicherweise noch größer sein könnte.
Kreislaufwirtschaft ist wichtig, damit wir eine fossile Wirtschaft nicht durch eine lineare Bioökonomie ersetzen.
Obwohl dies bereits in das CBE JU-Programm integriert ist, glaube ich, dass wir noch mehr tun können – zum Beispiel die Kreislauffähigkeit kohlenstoffbasierter Materialien oder die Kreislaufwirtschaft biobasierter Düngemittel untersuchen.
Die Forschung zur Bioökonomie muss über die bloße Bereitstellung von Biomasse hinaus bis in den landwirtschaftlichen Betrieb hineinreichen. Einige Landwirte verwenden beispielsweise eine Technik namens „Low Emission Slurry Spreading (LESS)“, bei der der Mist direkt auf den Boden und nicht auf die Kulturpflanzen ausgebracht wird, was zur Reduzierung der Emissionen beiträgt.
Es geht auch um die Gesundheit des Bodens: Wie stellen wir sicher, dass der Boden, der Biomasse produziert, jetzt gesund bleibt, sodass er diese Biomasse auch in 30 Jahren produzieren kann?
Verstehen wir beispielsweise vollständig, wie das Mikrobiom im Boden funktioniert? Verstehen wir, wie wir die Bodengesundheit durch zirkuläre Bioökonomie tatsächlich verbessern können? Der Boden ist eine unglaublich komplexe Struktur – er ist tatsächlich eine lebende Struktur mit Bakterien, Pilzen, Insekten und Pflanzen. Und es ist wirklich wichtig, dass wir es nicht nur schützen, sondern tatsächlich verbessern.
Können Sie Beispiele nennen, wie die Landwirtschaft kreislauforientierter werden kann?
Wir müssen uns zunächst darüber im Klaren sein, dass die Landwirtschaft bereits in der Vergangenheit in vielerlei Hinsicht kreislauforientiert war. Vor dem Aufkommen fossiler Düngemittel hätten wir beispielsweise tierische Abfälle oder Algen als Düngemittel verwendet, was in Irland üblich war.
Durch den Einsatz fossiler Düngemittel durchbrechen wir diesen Kreislauf und schaffen eine größere Linearität. Deshalb müssen wir unsere Vorgehensweise ändern und wirtschaftliche Anreize schaffen, um die Land- und Forstwirtschaft dabei zu unterstützen, tatsächlich Strategien umzusetzen, die zirkulär und besser für die Umwelt sind.
Aber diese Richtlinien kosten Geld. Und Sie brauchen Richtlinien, die Landwirte, Seeleute, Fischer und Frauen dabei unterstützen, das Richtige zu tun. Das ist von entscheidender Bedeutung.
Kann auf fossilbasierte Düngemittel ganz verzichtet werden? Und wie schnell könnte das geschehen?
Ein Ausstieg ist unbedingt notwendig, wird aber nicht von heute auf morgen erfolgen.
Eine Möglichkeit hierfür ist der Einsatz stickstofffixierender Pflanzen. Durch den Einsatz von Hülsenfrüchten können Landwirte den Düngemitteleinsatz reduzieren. Sie können auch geschützte Düngemittel wie geschützten Harnstoff verwenden, der die Menge, die Sie auf dem Land ausbringen müssen, reduziert, da er länger dort verbleibt, länger haltbar ist und langsam in den Boden freigesetzt wird. Es gibt auch biobasierte Alternativen zu fossilen Düngemitteln wie Gülle und Algen, die ich bereits erwähnt habe, aber auch mikrobielle Biodünger.
Aber der Preis ist immer die Herausforderung. Auch hier geht es vor allem darum, Anreize für Veränderungen zu schaffen. Wenn die biobasierte Alternative teurer ist, müssen die Regierungen meiner Meinung nach hier eingreifen und diese Veränderungen durch finanzielle Anreize vorantreiben.
Die allgemeine Antwort lautet also: Ja, wir können auf fossile Düngemittel verzichten, aber das wird Zeit brauchen und erfordert Innovation und Investitionen.
Können Sie einen Zeitrahmen nennen? Angenommen, die politischen Entscheidungsträger würden alles richtig machen, wie lange würde es dauern?
Ich denke, dass der Übergang mindestens 15 bis 20 Jahre dauern wird, um einen 100-prozentigen Übergang zu schaffen. Um zu zeigen, dass dies möglich ist, müssen Sie jedoch einen Übergang von 20 % oder 50 % als Meilensteine erreichen. Sie müssen die Menschen auf eine Reise mitnehmen, um Praktiken in der Landwirtschaft, der Industrie, der Regierung und der Gesellschaft insgesamt zu ändern.
Und einige dieser Praktiken sind ältere Praktiken, die wiederbelebt werden müssen.
Glauben Sie, dass es bei der Umstellung auf Kunststoffe möglich ist, alles durch biobasierte zu ersetzen? Oder gibt es hier ein Skalierbarkeitsproblem, das diesen Übergang behindern könnte?
Ich glaube nicht, dass wir alle fossilen Kunststoffe durch biobasierte Kunststoffe ersetzen sollten, weil die Mengen so riesig sind. Wir haben zu viel Plastik auf der Welt.
Ich würde vielmehr sagen, wir müssen Plastik dort vermeiden, wo wir es nicht brauchen, es dort minimieren, wo wir es brauchen, und biobasierte sowie biobasierte biologisch abbaubare Kunststoffe verwenden, wenn wir Plastik verwenden.
Auf diese Weise können wir uns vorstellen, fossile Kunststoffe durch biobasierte Alternativen zu ersetzen – beispielsweise durch die Verwendung biobasierter, biologisch abbaubarer Kunststoffe, die beispielsweise mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, wo eine Lebensmittelkontamination, die das mechanische Recycling beeinträchtigt, mit hoher Wahrscheinlichkeit besteht.
Für andere, wie zum Beispiel Plastikflaschen, wird Recycling eine naheliegendere Wahl sein.
Welchen Beitrag kann die Bioökonomie zum bevorstehenden EU-Klimaziel 2030 leisten?
Anhand der Projekte, die ich gesehen habe, ist klar, dass die Bioökonomie zu CO2-Einsparungen führen kann: Sie kann den CO2-Fußabdruck von Produkten verringern und neue biobasierte Produkte liefern.
Jetzt geht es darum, diese Projekte zu skalieren. Eine einzige Bioraffinerie zu haben ist großartig, aber wir brauchen viel mehr davon – Bioraffinerien, die mehrere Rohstoffe nutzen und Abfälle nicht nur als Neuware, sondern auch als Nebenströme aus der Land- und Forstwirtschaft, aus der Gesellschaft, wie Lebensmittelabfälle usw., aufnehmen können.
Es ist also komplex, aber die Lebenszyklusanalyse zeigt deutlich, dass man diese CO2-Einsparungen erzielen kann, wenn man diese Biomassen nimmt und sie in biobasierte Chemikalien und höherwertige Produkte umwandelt.
Derzeit gibt es in Europa einige hundert Bioraffinerien. Wie viele davon sind Multi-Feedstock-Produkte?
Bei vielen von ihnen handelt es sich um Monorohstoffe oder es werden aufgrund der Saisonalität möglicherweise zwei Rohstoffe verwendet. Aber Bioraffinerien mit mehreren Rohstoffen sind naturgemäß unglaublich schwierig.
Was wir derzeit haben, sind einzelne Bioraffinerien, die einzelne Rohstoffe nutzen. Die nächste Entwicklungsphase werden Bioraffinerien sein, die mehrere Rohstoffe aufnehmen können, sodass sie sich wirtschaftlich absichern und eine bestimmte biobasierte Ressource, die beispielsweise von Frühling bis Herbst verfügbar ist, und andere Rohstoffe im Winter nutzen können.
Ist das etwas, das noch viel Forschung erfordert?
Ja, denn Sie verfügen über eine Reihe biologischer und chemischer Reaktoren, die die Biomasse verarbeiten, und deren Betrieb wird von den zugeführten Rohstoffen beeinflusst. Dann müssen Sie über diese Anpassungsfähigkeit und Flexibilität an Veränderungen im Rohstoff verfügen. Und das ist eine riesige Herausforderung.
Die bisherigen Erfahrungen mit Biokraftstoffen zeigen, dass beim Versuch, die Produktion mit speziellen Pflanzen zu steigern, in der Regel Umweltprobleme auftauchen. Wie können wir diese Fallstricke in der Zukunft der Bioökonomie vermeiden?
Aus diesem Grund sind Lebenszyklusanalysen so wichtig – damit wir tatsächlich zeigen und quantifizieren können, welche Auswirkungen eine bestimmte Wertschöpfungskette auf die Umwelt hat.
Wir müssen beispielsweise sicherstellen, dass wir biobasierte Produkte herstellen, die der Umwelt nicht schaden. Wenn wir aufgrund der Daten wissen, dass die Herstellung dieser Produkte nicht die richtige Antwort ist, dann sollten wir bei unserer Meinung bleiben und sagen, dass dies nicht die richtige Antwort ist, aber die gleichen Regeln müssen für Produkte auf fossiler Basis angewendet werden. Wir wollen, dass biobasierte Produkte die höchsten Standards erreichen, aber bereits auf dem Markt befindliche Produkte auf fossiler Basis müssen der gleichen Prüfung unterzogen werden.
Bei Kraftstoffen handelt es sich um Massenprodukte, und über die negativen Auswirkungen der Verwendung großvolumiger biobasierter Produkte auf die Landnutzung und die Konkurrenz mit Nahrungsmitteln wurde schon oft berichtet.
Allerdings sind die Mengen an biobasierten Chemikalien und biobasierten Materialien viel geringer als bei Biokraftstoffen. Und der Wert dieser ist auch viel höher. Wenn Sie also eine Bioraffinerie bauen wollen, sollten Sie sich auf biobasierte Chemikalien und Materialien konzentrieren, da diese sowohl an Biomasse als auch an Kohlenstoffemissionen weniger Volumen erfordern.
Allerdings können bei der Produktion dieser anderen Materialien auch Biokraftstoffe als Nebenstrom erzeugt werden. Das ist aus meiner Sicht in Ordnung. Aber machen Sie Biokraftstoffe nicht zu Ihrem Hauptprodukt, sonst werden Sie bei der Ausweitung auf den Maßstab auf Umweltprobleme stoßen.
Die Gesellschaft braucht eine Mischung aus Energielösungen wie Biokraftstoffen, Bioenergie und erneuerbaren Energien, aber wir müssen sie auf eine Weise produzieren, die nachhaltig und in die Produktion höherwertiger Produkte integriert ist.
Die Europäische Kommission hat Biokraftstoffe vor 15 Jahren zu einer ihrer politischen Prioritäten erklärt, um fossile Brennstoffe im Verkehr zu reduzieren. Jetzt haben sie eine Kehrtwende vollzogen und den Einsatz von Biokraftstoffen im Transportwesen begrenzt …
Ja, und das liegt an der Wissenschaft, der Lebenszyklusanalyse.
Wissen Sie, wir Europäer haben ein konservativeres Verhältnis zum Scheitern als andere Teile der Welt. Und um der Europäischen Kommission gegenüber fair zu sein: Sie wollen in das Richtige investieren, und als sie die negativen Auswirkungen von Biokraftstoffen sahen, änderten sie ihre Position. Ich betrachte dies nicht als Misserfolg, sondern als ein Lernen aus Ihren Erfahrungen und einen Schritt in die richtige Richtung.
Die Zukunft liegt also in biobasierten Materialien und Chemikalien?
Biobasierte Materialien und Chemikalien, weil diese als Bausteine für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet werden, die wir in unserem täglichen Leben verwenden.
Die Natur ist faszinierend, weil sie eine Komplexität besitzt, die Fossilien nicht erzeugen können, und wir müssen uns diese Komplexität zunutze machen. Dies gilt für von der Natur hergestellte Materialien und Moleküle mit biologischer Aktivität.
Pilze enthalten beispielsweise bioaktive Stoffe, die sehr gut für unsere Gesundheit sind, den Cholesterinspiegel senken, für die Gesundheit des Herzens, des Gehirns usw. sorgen. Diese Art von Produkten gibt es beispielsweise nur im Mittelmeerraum. Aber vielleicht können wir sie durch Bioraffinerien tatsächlich auch den Menschen in Norddeutschland zugänglich machen, indem wir diesen bioaktiven Inhaltsstoff in einer Bioraffinerie herstellen, und das wird unserer alternden Bevölkerung oder kleinen Kindern helfen.
Es gibt also, wie wir sagen, viele Möglichkeiten, die Katze zu häuten. Aber was wirklich wichtig ist, ist, dass es in der Bioökonomie darum geht, im Gleichgewicht mit der Natur zu sein – es geht darum, die Natur zu respektieren und zu erkennen, dass wir uns nicht in einer Blase außerhalb der Natur befinden.