Bioökonomie

Begriff und Grundidee

Bioökonomie bezeichnet eine Wirtschaftsweise, in der erneuerbare biologische Ressourcen und biologisches Wissen genutzt werden, um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen bereitzustellen. Sie wird häufig als Übergang von einer marktwirtschaftlichen, erdölbasierten Wirtschaft zu einer postfossilen Wirtschaft verstanden. Fossile Rohstoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle sollen dabei teilweise durch nachwachsende Rohstoffe ersetzt werden.

Nach der gesellschaftspolitischen Definition umfasst die Bioökonomie alle industriellen und wirtschaftlichen Sektoren, die erneuerbare biologische Ressourcen mithilfe innovativer biologischer und technologischer Kenntnisse nutzen. Dazu gehören unter anderem Land-, Forst- und Fischereiwirtschaft, Lebensmittelwirtschaft, Holz- und Papierindustrie, Biotechnologie sowie Teile der Chemie-, Textil- und Energieindustrie. Auch Dienstleistungen in Handel, Logistik und Umwelttechnologien können dazugehören. Die Europäische Kommission fasst darunter die Erzeugung erneuerbarer biologischer Ressourcen und ihre Umwandlung in Nahrungs- und Futtermittel, biobasierte Produkte und Bioenergie.

Ein wichtiges Leitbild ist die Kreislaufwirtschaft. Ressourcen sollen möglichst ressourceneffizient, stufenweise und mehrfach genutzt werden. Der Begriff umfasst sowohl die Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe, etwa für Papier, Arzneimittel und Lebensmittel, als auch moderne biotechnologische Verfahren. Bis 2005 wurde Bioökonomie vor allem mit neuen Produkten und Verfahren der Biotechnologie verbunden, beispielsweise biologischen Pharmazeutika, Antibiotika, Immuntherapien und technischen Biopolymeren. Später wurde das Verständnis auf biologische Ressourcen und biologische Erkenntnisse insgesamt ausgeweitet.

Die genaue Bedeutung unterscheidet sich je nach Land. In den USA, Indien, Südafrika und Südkorea liegt der Schwerpunkt stärker auf Lebenswissenschaften und Gesundheitswirtschaft. Brasilien, Kanada, Finnland und Neuseeland betonen eher die industrielle Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Die Niederlande, China, Malaysia, Thailand, Japan und Russland verbinden Bioökonomie besonders mit einer neuen biobasierten Industrie und High-Tech-Entwicklungen.

Wissenschaftliche und interdisziplinäre Grundlagen

Die Bioökonomie entstand auch aus der Einsicht, dass wirtschaftliche Prozesse von den Grenzen der Natur und den Gesetzen der Thermodynamik abhängig sind. Als Wegbereiter gilt Nicholas Georgescu-Roegen (1906–1994), besonders sein Werk The Entropy Law and the Economic Process von 1971. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik beschreibt die Entropie, also vereinfacht die zunehmende Unordnung und die begrenzte Nutzbarkeit von Energie. Georgescu-Roegen betonte außerdem, dass lebende Systeme nicht allein durch Energie, sondern auch durch Information erklärt werden können.

Weitere wissenschaftliche Bezüge bestehen zur Kybernetik, Biophysik, Chaosforschung, Synergetik, Systembiologie, Komplexitätsforschung und Bionik. Die Bionik untersucht dabei, welche Lösungen aus biologischen Systemen auf Technik und Wirtschaft übertragen werden können. Bioökonomische Forschung befasst sich unter anderem mit den ökologischen Bedingungen, unter denen soziale und wirtschaftliche Systeme lebensfähig bleiben, sowie mit Methoden für ein wirksameres Ressourcenmanagement. Die mathematische Bioökonomie entwickelte sich teilweise aus der Fischereiwissenschaft und modelliert die Nutzung natürlicher Ressourcen.

Biomasse kann pflanzlicher, tierischer oder mikrobieller Herkunft sein. Im Englischen wird ihre Nutzung häufig mit den vier Begriffen Food, Feed, Fibre and Fuel zusammengefasst: Nahrung, Futtermittel, Fasern und Brennstoffe. Bioökonomie ist deshalb nicht auf Biochemie und Biotechnologie begrenzt, sondern verbindet Naturwissenschaften, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft. Die Ökologische Ökonomie versucht, Bioökonomie und Sozioökonomie zu integrieren. In der interdisziplinären Diskussion stehen außerdem selbstorganisierende Systeme, evolutionäre Strategien und die Frage im Mittelpunkt, wie wirtschaftliche Effizienz mit ökologischer Wirksamkeit vereinbar werden kann.

Der Begriff wird jedoch auch kritisch verwendet. Eine rein technologische Ausrichtung kann dazu führen, dass biologische Ressourcen lediglich als Waren betrachtet werden. Die Kritik richtet sich dann gegen eine „Kommodifizierung des Lebens“ oder gegen „Biokapitalismus“. Nach dieser Sichtweise wird der notwendige Wandel verfehlt, wenn vor allem Biotechnologien gefördert werden, ohne biophysische Grenzen und soziale Folgen einzubeziehen.

Politik und Strategien in Deutschland und Europa

Bioökonomiepolitik umfasst politische Entscheidungen, Maßnahmen, Prozesse und Strukturen zur Förderung und Regulierung der Bioökonomie. Ein eigenständiges, fest institutionalisiertes Politikfeld besteht bisher jedoch nicht. Bioökonomie-Strategien sind häufig unverbindliche Orientierungspapiere, während verbindliche Regelungen weiterhin aus bestehenden Politikfeldern stammen. Kritisiert werden unter anderem eine starke Top-down-Ausrichtung, geringe Beteiligung von unten, eine fragmentierte Akteurslandschaft und eine unzureichende Strategie für die Beschaffung der benötigten Biomasse.

In Deutschland wurde 2009 der Bioökonomierat (BÖR) als unabhängiges Beratungsgremium der Bundesregierung eingerichtet. Der derzeitige Bioökonomierat wurde 2020 berufen und besteht aus 19 Mitgliedern. Er definiert Bioökonomie als „die Erzeugung und Nutzung biologischer Ressourcen (inkl. biologischen Wissens), um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren im Rahmen eines zukunftsfähigen Wirtschaftssystems bereitzustellen“.

Die Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 erschien 2010. Sie setzte auf Technologie- und Innovationsförderung und sollte einen neuen, nicht erdölbasierten Wirtschaftszweig aufbauen. Ihre fünf Handlungsfelder waren Welternährung, nachhaltige Agrarproduktion, gesunde und sichere Lebensmittel, industrielle Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie der Ausbau biomassebasierter Energieträger. Als Querschnittsaktivitäten kamen interdisziplinäre Kompetenzen, schnellerer Praxistransfer, internationale Zusammenarbeit und gesellschaftlicher Dialog hinzu. Bis 2017 wurden 1800 Projekte mit 876.000.000 € gefördert. Die industrielle Nutzung nachwachsender Rohstoffe erhielt etwa 24 % des Fördervolumens, der Ausbau biomassebasierter Energieträger weniger als 3 %. Die Technologie- und Innovationsförderung wurde als erfolgreich bewertet, die Orientierung an globalen Nachhaltigkeitszielen und der gesellschaftliche Dialog jedoch als unzureichend.

Die erste europäische Bioökonomie-Strategie erschien 2012. Sie zielte auf eine innovative, ressourceneffiziente und wettbewerbsfähige Wirtschaft, die Ernährungssicherheit, Ressourcenschutz sowie Klima- und Umweltschutz verbindet. Messbare Ziele fehlten zunächst. 2013 folgte die Nationale Politikstrategie Bioökonomie Deutschlands. Sie betonte eine effiziente Biomassenutzung, soziale und politische Zusammenhänge sowie Zielkonflikte zwischen Ernährung, Industrie und Energiewirtschaft. 2018 wurde die europäische Strategie aktualisiert. Sie bezog die UN-Nachhaltigkeitsziele und das Paris-Abkommen ein, legte messbare Ziele fest und formulierte drei Handlungsfelder mit 14 konkreten Politikmaßnahmen. Für ihre Umsetzung wurden 100 Millionen € bis 2027 begrüßt.

Die Nationale Bioökonomiestrategie der Bundesregierung von 2020 führt die früheren deutschen Strategien zusammen und soll nationale und internationale Maßnahmen in einem kohärenten Rahmen verbinden. Sie wurde gemeinsam vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft erarbeitet. Bioökonomie wird darin als Pfeiler einer klimaneutralen und nachhaltigen Kreislaufwirtschaft verstanden.

Nachhaltigkeit und zentrale Ziele

Bioökonomie soll zu nachhaltiger Entwicklung und grünem Wachstum beitragen. Im Mittelpunkt stehen Ernährungssicherung, Klimaschutz, nachhaltige Produktion und nachhaltiger Konsum sowie der Schutz von Trinkwasser, fruchtbaren Böden, sauberer Luft und Biodiversität. Die Nationale Bioökonomiestrategie 2020 nennt sechs Hauptziele:

• bioökonomische Lösungen für die Nachhaltigkeitsagenda entwickeln;
• Potenziale der Bioökonomie innerhalb ökologischer Grenzen erkennen und erschließen;
• biologisches Wissen erweitern und anwenden;
• die Ressourcenbasis der Wirtschaft nachhaltig ausrichten;
• Deutschland zum führenden Innovationsstandort der Bioökonomie ausbauen;
• die Gesellschaft einbinden sowie nationale und internationale Kooperationen intensivieren.

Die Strategie bezieht sich direkt auf elf Sustainable Development Goals (SDGs) der Agenda 2030: SDG 2 „Kein Hunger“, SDG 3 „Gesundheit und Wohlergehen“, SDG 6 „Sauberes Wasser und Sanitäreinrichtungen“, SDG 7 „Bezahlbare und saubere Energie“, SDG 8 „Menschenwürdige Arbeit und Wirtschaftswachstum“, SDG 9 „Industrie, Innovation und Infrastruktur“, SDG 11 „Nachhaltige Städte und Gemeinden“, SDG 12 „Nachhaltige/r Konsum und Produktion“, SDG 13 „Maßnahmen zum Klimaschutz“, SDG 14 „Leben unter Wasser“ und SDG 15 „Leben an Land“.

Beispiele für die Umsetzung sind eine ressourcenschonende Landwirtschaft mit Digitalisierung, teilautonomen Nutzfahrzeugen, moderner Bewässerung und verbessertem Bodenmanagement. Mikroorganismen können zur Herstellung von Impfstoffen, Antikörpern, Enzymen und anderen therapeutischen Proteinen sowie in Klärwerken eingesetzt werden. Biomasse kann Strom, Wärme und Kraftstoffe liefern; genannt werden Biogas und Bioethanol, das unter anderem aus Zuckerrüben oder Weizen gewonnen und Benzin beigemischt wird. Bioraffinerien sollen nachwachsende Rohstoffe möglichst vollständig und auch in Kaskadennutzung verwerten. Für Städte werden mehr Grünflächen, Kreislaufwirtschaft und Baustoffe wie Holz genannt.

Bioökonomie ist jedoch nicht automatisch nachhaltig. Bugge et al. unterscheiden drei Visionen: Die Bio-Technologie-Vision setzt vor allem auf Biotechnologie, Wirtschaftswachstum und Arbeitsplätze. Die Bio-Rohstoff-Vision nutzt Biomasse als kostengünstige Ressource und verbindet wirtschaftliche Vorteile mit möglichen ökologischen Effekten. Die Bio-Ökologie-Vision stellt Nachhaltigkeit, Biodiversität und den Schutz von Ökosystemen über wirtschaftliches Wachstum und Profit. Nachhaltigkeit muss daher innerhalb planetarer Belastungsgrenzen geprüft werden.

Wirtschaftliche Bedeutung

Im Jahr 2012 waren weltweit rund 13 Mrd. Tonnen Biomasse verfügbar. Davon wurden rund 60 % für Futtermittel, 15 % für Nahrungsmittel und 25 % für energetische und stoffliche Nutzung verwendet. Zu den wichtigen biobasierten Produkten gehören Spezialchemikalien, Kunst- und Verbundstoffe, Tenside, Lacke und Farben, Schmierstoffe, Papier und Zellstoff, Baumaterialien, Möbel sowie Pharmazeutika. Bedeutende Energieträger sind Holzprodukte, Biogas und Biokraftstoffe.

Die Bioökonomie ist bereits ein bedeutender Wirtschaftsfaktor. In der Europäischen Union erzielte sie 2013 schätzungsweise einen jährlichen Gesamtumsatz von rund 2,1 Bill. € und beschäftigte rund 18,3 Mio. Menschen, etwa 9 % der Erwerbstätigen. In den USA trugen biobasierte Produkte 2013 rund 370 Mrd. $ zur Bruttowertschöpfung bei und beschäftigten schätzungsweise 4 Mio. Arbeitnehmer. In Brasilien trug allein die Zuckerindustrie 2012 etwa 2 % zum Bruttoinlandsprodukt bei und beschäftigte 2011 rund 1 Million Menschen.

In Deutschland hängen rund 12,5 % der Beschäftigten von Unternehmen ab, die der Bioökonomie zugerechnet werden können. Diese Unternehmen erwirtschaften rund 7,6 % der deutschen Bruttowertschöpfung. Die Wertschöpfung verteilt sich zu 12 % auf den Primärsektor, zu 52 % auf den Sekundärsektor und zu 36 % auf den Tertiärsektor. Nachwachsende Rohstoffe decken 7,6 % des Energieverbrauchs; in der chemischen Industrie sind 13 % der verarbeiteten Rohstoffe biobasiert.

Die Bioökonomie soll außerdem Antworten auf Klimawandel, Ernährungssicherung, Energieversorgung, Ressourcenschutz, Globalisierung und die Gesundheit einer alternden Bevölkerung ermöglichen. In der Chemieproduktion werden heute rund 6 % der fossilen Rohstoffe zur Herstellung von Kunst- und Schmierstoffen, Lösungsmitteln und Tensiden verwendet. Seit den 2020er Jahren wird die zirkuläre Bioökonomie auch auf eine ressourcenschonende Bauwirtschaft und Architektur übertragen.

Kontroversen und Zielkonflikte

Die Nutzung von Biomasse kann ökologische, soziale und wirtschaftliche Konflikte auslösen. Intensive Bewirtschaftung von Landwirtschaftsflächen und Wäldern kann die Biodiversität gefährden. In der Tank-oder-Teller-Debatte geht es darum, ob Biomasse für Biokraftstoffe verwendet werden soll oder für die Ernährung von Menschen und Tieren. Bioraffinerien der zweiten Generation setzen auf biogene Reststoffe, die nicht für den menschlichen Verzehr geeignet sind. Ob in Deutschland ausreichend solche Reststoffe vorhanden sind, ist jedoch umstritten. Umwelt- und Entwicklungsverbände befürchten außerdem negative ökologische und soziale Folgen durch den Import von Biomasse aus dem Globalen Süden.

Da Biomasse in Deutschland und Europa begrenzt verfügbar ist, besteht auch ein Konflikt zwischen energetischer Nutzung, etwa für Biokraftstoffe und Biogas, und stofflicher Nutzung für höherwertige Produkte wie Chemikalien und Bioplastik. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung untersuchte die stoffliche Nutzung in der „Roadmap Bioraffinerien“. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft befürwortete sowohl die energetische als auch die stoffliche Nutzung, während das Umweltbundesamt die stoffliche Nutzung bevorzugte.

Ein Beispiel ist Soja. Die Bohne dient als Nahrungs- und Futtermittel und kann auch zu Biodiesel verarbeitet werden. In Brasilien hat sich die Sojaanbaufläche zwischen 2001 und 2016 mehr als verdoppelt. Große Monokulturen können Lebensräume verdrängen, Entwaldung fördern und die Biodiversität schädigen. Steigende Nachfrage nach Biomasse kann außerdem Lebensmittelpreise erhöhen und Haushalte mit niedrigem Einkommen besonders belasten. Größere Agrarkonzerne können profitieren und kleine Landwirte verdrängen.

Auch die Klimabilanz biogener Kraftstoffe ist nicht automatisch positiv. Der Anbau von Biomasse auf Wäldern oder Mooren sowie der Einsatz bestimmter Dünger kann die Treibhausgasbilanz verschlechtern. Deshalb ist umstritten, ob Biokraftstoffe unter allen Bedingungen eine nachhaltige Alternative zu fossilen Kraftstoffen darstellen. Zusätzlich wird der Einsatz gentechnisch veränderter Pflanzen kritisiert. Fatheuer weist insbesondere auf mögliche Landnahme, Entwaldung und die Zerstörung von Ökosystemen im Globalen Süden hin.