Bioökonomie Alternative zur fossilen Wirtschaft?
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- Elly Tiedeman
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1 Bioökonomie Alternative zur fossilen Wirtschaft? Prof. Dr. Joachim von Braun Vorsitzender des Bioökonomierates Professor für wirtschaftlichen und technologischen Wandel Direktor Zentrum für Entwicklungsforschung, Universität Bonn Einführungsvortrag zur Konferenz: Bioökonomie Nachhaltige Alternative zur fossilen Wirtschaft? Berlin, 4. November 2014
2 Perspektive und Ziel der Bioökonomie Perspektive: Mensch und Natur in Einklang bringen Ziel: eine vermehrt biobasierte Volkswirtschaft für nachhaltiges Wachstum 2
3 Die Bioökonomie umfassend definieren biologisches Wissen, Biomasse, Holz, Boden, Wald, Biodiversität, C aus CO2, Produkte für Endverbraucher, industrielle Prozesse (Kaskaden, Wertschöpfungsnetze), öffentliche Güter und gesunde Umwelt Bioökonomie ist die Erzeugung und Nutzung biologischer Ressourcen sowie Nutzung biologischer Prozesse und biologischen Wissens um Produkte, Verfahren und Dienstleistungen in allen wirtschaftlichen Sektoren bereitzustellen. Landwirtschaft, Ernährungsindustrie, Forst- und Holzwirtschaft, Bauwirtschaft, Energie, Chemieindustrie, Textilindustrie, Pharma, Fahrzeuge, Maschinenbau... 3
4 Ökonomische Bedeutung der Bioökonomie In Deutschland: ca. 13% der Beschäftigten, ca. 8% der Bruttowertschöpfung. Davon: 12% in Land- und Forstwirtschaft 52% verarbeitende Industrie 36% Handel und Dienstleistungen
5 1. Bioökonomie für gesunde Ernährung 5
6 Verteilung der Weltbevölkerung 2050 Quelle: J von Braun, ZEF 2013, Worldmapper Milliarden Menschen: werden Nahrung und Wasser für 12 Milliarden Menschen konsumieren; und viel urbaner leben
7 Fortschritte in der Hungerbekämpfung Hunger 1990/1992: Millionen (19% der Weltbevölkerung) 2010/2013: 842 Millionen (12% der Weltbevölkerung) Abnahme nur 0,4% pro Jahr! (sehr grobe Schätzung der FAO) Unterernährte Kinder in Entwicklungsländern 1990: 40% 2011: 26% Abnahme pro Jahr 2,1% absolut von253 Mio. auf 165 Mio.! 7 Ende des Hungers bis 2030 möglich (aber ambitioniert!).
8 Trends im Konsum Gute Trends Diversifizierender Konsum Stagnation/Abnahme des Fleischverbrauchs in Ländern mit hohem Einkommen Steigerung des Konsums tierischer Produkte bei Einkommensverbesserung der Armen Nicht nachhaltige Trends Nachfrage nach ressourcenintensiv verarbeiteten Produkten steigt Exzessiver Konsum belastet Umwelt Ungesunde Ernährung (Fett/Zucker) in Ländern mit hohem Einkommen 8
9 Nachfrage nach landw. Produkten steigt 35 Nachfragewachstum landw. Produkte, (in %) Wheat Rice Plant Oil Sugar Poultry Beef Milk Pouder Fish 9 Quelle: OECD FAO Agriculture Outlook , 2012
10 Verbrauch weltweit im Jahr % +47% +41% Kalorienverbrauch Verpackung Abfälle Quelle: Weltbank, Ellen MacArthur Foundation
11 Die Bioökonomie muss sich in die Welt- Agrargleichung einfügen Produktion von Nahrungsmitteln, Futter, Rohstoffen - Land, Wasser, Klima - Arbeit & Farmstruktur - Innovation in Produktion - Verarbeitung, Infrastruktur J. von Braun, ZEF 2014 = Preise und Märkte - Weltmärkte - Preise - Finanzmärkte Nachfrage nach Nahrungsmitteln, Futter, Rohstoffen - Bevölkerung(-swachstum) - Einkommen, Armut - Urbanisierung - Konsumverhalten
12 2. Nachhaltige Ressourcennutzung 12
13 Bioökonomie ist nicht nur Rohstoffsubstitutionsstrategie BioenergieZukunft EJ/year World Energy Gas Oil Coal Nuclear Hydro + Biomass Year * Quelle: John P. Holdren, The Global Energy Innovation System. International Conference on Innovation in Energy Technologies, OECD/The NATIONAL ACADEMIES Washington, DC Dezember Innovative Träger -smarte Bereitstellung -zielgerichtete Nutzung Berücksichtigung von Ernährungssicherung und Landnutzung
14 Klima-Wandel verstärkt Ernährungsunsicherheit Auswirkungen des Klimawandels auf die Produktivität von Food Crops in 2050 World Bank Publishers World bank Development report Global Hunger Index 2014 Welthungerhilfe, IFPRI and Concern Worldwide K von Grebmer et al 20122http:// Quelle: T.Wheeler and J.von Braun Climate change impacts on global food security. In: Science 2013 J. von Braun, ZEF 2014 und Land- u. Forstnutzungsänderung verstärkt den Klimawandel
15 Preise: Preisniveau, Volatilität, Extreme zunehmend abhängig vom Energiemarkt und Klimawandel 1000 Reispreis $/t Weizenpreis $/t Globaler Getreidepreisindex ,0 200, , , , /2000 8/2000 3/ /2001 5/ /2002 7/2003 2/2004 9/2004 4/ /2005 6/2006 1/2007 8/2007 3/ /2008 5/ /2009 7/2010 2/2011 9/2011 4/2012 0,0 J. von Braun, ZEF 2014 Quelle: FAO, FAO Giews. Index Preis in $ pro Tonne 300,0
16 Netto-Primärproduktion an Biomasse Änderungen Menschliche Nutzung von Netto-Primärproduktion: Global ca. 32%, Afrika 12%, Europa 72% * Zhao, Running, Science, August 20, 2010, *Imhoff et. Al
17 Globales Problem: Land- und Bodendegradation* und verbunden mit Wasserknappheiten *unter Berücksichtigung von Carbon-Düngung und Niederschlagsvariabilität Quelle: Bao et. Al. ZEF, 2014 (Ableitung aus neuen Analysen zur NPP-Entwicklung) 17
18 Gefährdete Biodiversität Im vergangenen Jahrhundert hat die Welt 40% ihrer Wälder eingebüßt Biodiversitätsverlust, nicht nur Aussterben von Arten Agro-Biodiversitätsverluste (Pflanzen, Tiere) Newman and Cragg, 2007, ten Brink
19 3. Bioökonomische Innovationen 19
20 Mit der Bioökonomie zur Kreislaufwirtschaft Vermeidung von CO2-Emissionen CO2 Bioökonomie Nachhaltige Produktion Landwirtschaf Biotechnologie t Abfälle/ Biomasse Prozesstechnologie Pflanzen- und Tierzucht Reste Biolog. Wissen Institutionelle Innovationen Produkte Ökologischer Fußabdruck 20 Abfallvermeidung
21 Forschungsfelder definieren, integral mit Standortfragen Neue Forschungsfelder mit größtmöglichem Innovationspotenzial mit hohem Umsetzungspotential unterschiedlicher zeitlicher Dimension (quick wins und langfristig) vorhandenen Forschungskompetenzen und Disziplinen vernetzen
22 Bausteine der Bioökonomie? Strukturelle Erneuerung der Wirtschaft Naturschutz Nachhaltige Nutzung der Natur Bioökonomie Forschung, Entwicklung, Innovation 22
23 Bioökonomie Wertschöpfungspotentiale Biomasse 1. Biomasseproduktion (Landwirtschaft, Forst etc.) 2. Biomassenutzung (stoffliche Nutzung, Energie) 3) Verarbeitung von Biomasse (Nahrung, Futter, Basischemie, Bauwirtschaft) 4) Einsatz biobas. Produkte (Automobil, Spezialchemie) 5) Nutzung biologischen Wissnes (IT, Design, Pharma, Bionik) Wertschöpfung 23 Geistiges Eigentum
24 Forschungsfelder definieren, auch unter Berücksichtigung von bioök. Standorten Neue Forschungsfelder mit - größtmöglichem Innovationspotenzial - mit hohem Umsetzungspotential - unterschiedlicher zeitlicher Dimension (quick wins und langfristig) - vorhandenen Forschungskompetenzen und Disziplinen vernetzen 24
25 Projektbeispiele einer Kaskaden- und Koppelnutzung Formholzprodukte (TG 1) Herstellung faserverstärkter Rundprofile aus Holz als tragende Bauteile Biomass2Chemicals (TG 2) Herstellung von biogenem Wasserstoff u. Kohlenwasserstoffen aus Holzresten LignoSandwich (TG 3) Ligninbasierte Phenolharzsysteme zur Herstellung von Sandwichelementen Biogas aus Schlempen (TG 4) Erzeugung von Biogas und Biomethan aus Produktionsrückständen Quelle: Daniela Thrän, Bioökonomierat 25
26 Die Bioökonomiepotentiale Sektoral vernetzt ausbauen Forschungsprogramme als Grundlage Nahrung + Futter* Automobil Gesundheit Chemie TeleKomm Bioökonomie Maschinenbau Land + Forst* Pharma Bauindustrie * klassische BÖ-Sektoren Energie Größe der Kreise = Branchenumsatz lt. Statistischem Bundesamt Dicke der Pfeile = angenommener Bezug zur Bioökonomie 26
27 Chancen der BÖ für die deutsche Land- und Forstwirtschaft - Profitieren von neuen Wertschöpfungsketten (Biomasse-Inhaltsstoffe, neue Märkte für stoffliche Nutzungen) - Produktivitätssteigerung im gesamten AgroSystem, Tier, Pflanze (nachhaltige Intensivierung) Aber: nicht nur Postulat Food First, sondern praktikable Standards für die Ernährungs-sicherung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse, in Kooperation mit Entwicklungs- und Schwellenländern
28 1. Innovation bei Getreide hat knapp mit dem wachsenden Bedarf mitgehalten 2. Abnehmenden Ertragszuwächse ( ) Ertrag in Tonnen /ha/jahr Ertragszuwachs in % pro Jahr Quelle: Fischer, Byerlee, Edmeades, 2014
29 Innovation wichtiger Teil der Lösung Innovationen sorgen für 75% des ldw. Produktionswachstums Beitrag von Innovation (TFP) Inputintensivierung Bewässerung Anbauflächenerweiterung Raten müssen negativ werden Quelle: K. Fuglie, IFPRI, Global Policy Report, 2013.
30 Integrierte Wertschöpfung - intersektoral Quelle: Biobased Industries Consortium
31 Neue biobasierte Produkte für Verbraucher Autoindustrie Bauindustrie Konsumgüter Nahrungsmittel Getränkeindustrie Medizin Medizintechnik Energie Reifen Biokunststoffe Metallersatz Enzyme in Waschmitteln biobasierte Kosmetika biologische Zahnpflege biobasierte Verpackungen biobasierte Süßungsmittel Enzyme als Zusatzstoffe biologische Beschichtungen Implantate Diagnostika 31 biologische Dämmstoffe biobasierte Baumaterialien biobasierte Bauchemikalien ausreichende Ernährung gesunde Zusatzstoffe biologische Geschmacksstoffe Biotech-Medikamente Antibiotika Gewebeersatz Biotreibstoffe Bioenergie Biogas
32 4. Bioökonomie-Politik 32
33 Die Bioökonomie-Politik hat eine stürmische Entwicklung genommen
34 Stand der Bioökonomie-Politik heute Deutschland International Europa Nationale Politikstrategie Bioökonomie Nationale Forschungsstrategie Bioökonomie 2030 BÖ-Referate in drei Bundesministerien (BMBF, BMEL, BMWi) Bioökonomierat zweite Ratsphase (seit 2012) Bioökonomie-Strategien in Bundesländern Spitzencluster Bioeconomy Bioökonomie-Strategien in Argentinien, Australien, Brasilien, China, Dänemark, Deutschland, Finnland, Großbritannien, Indien, Irland, Italien, Japan, Kanada, Malaysia, Neuseeland, Niederlande, Norwegen, Österreich, Russland, Schweden, Südafrika, USA Biobased Industries Consortium (BIC) EU Bioeconomy Panel EU Bioeconomy Observatory Innovating for Sustainable Growth (2012) Key Enabling Technologies Observatory SPIRE Fokus der Bioökonomie-Politik: Nachhaltigkeit, Wertschöpfung, Produkte 34
35 Die Welt positioniert sich für die Bioökonomie Länder mit Bioökonomiestrategien (seit 2009) BÖ - System-Konkurrenz und -Kooperation 35
36 Was rät der Bioökonomierat? 1) Aktive politische Unterstützung 5) Bildungs- & Forschungskapazitäten 8) Handelspolitische Agenda 2) Ressourcenkonflikte: Begleitende Forschung & institutionelles Lernen 6) Revision der Bioenergie-Politik 9) Globale KontrollMechanismen 3) Regelwerke & Standards 7) Ernährungssicherung: Zusammenarbeit mit Schwellen- und Entwicklungsländern 10) Beteiligung der Zivilgesellschaft 4) Konzentration politischer Anstrengungen auf Technologieführerschaft und Märkte Quelle: Bioökonomierat Thesen zu optimalen Rahmenbedingungen für die Bioökonomie
37 Maßnahmen der Politikstrategie (2013) Die Politik hat rund 80 Maßnahmen vorgeschlagen. Der Bioökonomierat rät zu Prioritäten, kohärent zur BioökonomieForschungsstrategie
38 Aktion in allen 8 Handlungsfeldern der Politikstrategie, aber 3 jetzt besonders wichtig 38 A) Kohärenter Politikrahmen B) Information, ges. Dialog E) Wachstumsmarkt, Technologien D) Erzeugung nachw. Ressourcen Prioritäten C) Ausbildung und Lehre G) Konkurrenz Flächennutzung H) Internationaler Kontext F) Prozesse, Wertschöpfungsnetze
39 Zielstrebig und langfristig in die Bioökonomie 39 Ergebnis-orientiert fördern und gestalten: z.b. Deutschland hat eine weitgehend biobasierte Wirtschaft zum Ende des Jahrhunderts Messbar fördern und gestalten: der Anteil biobasierter Produkte im Endverbrauch wird pro Jahrzehnt um X %Punkte erhöht (z.b. von jetzt ca. 15% auf 60%) Mit strategischen Forschungsprojekten: z.b. bio-chem. Innovation Photosynthese; C aus Atmosphäre als Rohstoff; optimierte Wertschöpfungsnetze, etc. Mit Anreizen und Partnerschaften: Innovationspreise für Erfolge; Mittelstand; Wagniskapital
40 Gestalten Sie mit! Prof. Dr. Joachim von Braun Vorsitzender des Bioökonomierates Direktor Zentrum für Entwicklungsforschung Walter-Flex-Straße Bonn jvonbraun@uni-bonn.de Geschäftsstelle Bioökonomierat Dr. Patrick Dieckhoff Lützowstraße Berlin p.dieckhoff@biooekonomierat.de 40 Prof. Dr. Christine Lang Vorsitzende des Bioökonomierates & Geschäftsführerin Organobalance GmbH Gustav-Meyer-Allee Berlin lang@organobalance.de
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