„nachhaltige technologien 2|2018“

higkeit und des Klimaschutzes. Vor allem die Sektoren Land- und Forstwirtschaft, Fischerei und Aquakultur, biobasierte Industrie und die Lebensmittelwertschöp- fungskette werden als Hauptakteure in einer zukünfti- gen Bioökonomie gesehen. 2 Eine Option, die Ziele der Kreislaufwirtschaft und der Bioökonomie zu vereinen, ist eine verstärkte Nutzung der anfallenden biogenen Reststoffe entlang der Lebensmittelwertschöpfungs- kette zur Erzeugung von regenerativen Energieträgern undbiobasiertenProdukten. Darausergebensichneben Chancen für die Industrie auch Herausforderungen, die es zukünftig verstärkt zu bearbeiten gilt. Biogene Abfälle entlang der Lebensmittelwertschöpfungskette Zur Verwertung von biogenen Abfällen zu Bioenergie und biobasierten Materialien stehen heute mehrere Technologiepfade zur Verfügung. Hinlänglich bekannt ist die anaerobe Vergärung von biogenen Reststoffen zu Biogas oder die Erzeugung von Biodiesel aus Altöl und Altfetten. Weiters, heute im industriellen Maß- stab, realisiert ist die Produktion von Bioethanol der 2. Generation aus dem landwirtschaftlichen Reststoff Stroh. Daneben werden Bioraffineriekonzepte entwi- ckelt und erprobt, die - neben Energieträgern - auf die Herstellung von Basischemikalien als Grundstoffe für die chemische Industrie (z. B. organische Säuren, Al- kohole) aus Reststoffen, wie Stroh oder Holzabfällen, abzielen. Aus zucker- oder fettreichen organischen Abfällen können unter anderem auch Fettsäuren erzeugt werden, die als Ausgangsbasis für die Her- stellung von biobasierten Kunststoffen dienen. 3 Je nach Art des verfügbaren biogenen Reststoffs und des gewünschten Produkts muss der wirtschaftlich und ökologisch bestgeeignetste Technologiepfad identifi- ziert werden. In Abhängigkeit von Region bzw. Standort können sich dadurch unterschiedliche Kombinationen von Rohstoffeinsatz, Verfahren und Produkt ergeben. Das Design dieser Kombinationen ist eine wesentliche Herausforderung und gleichzeitig eine Voraussetzung für die Bioökonomie. Ausgangsbasis für Überlegungen zur Ausgestaltung einer zukünftigen Bioökonomie ist die Abschätzung und Charakterisierung des Potentials an biogenen Reststoffen entlang der Lebensmittelwertschöp- fungskette. Die nachfolgende Abbildung zeigt dazu eine vereinfachte Übersicht über die Lebensmittel- wertschöpfungskette und die potenziell in jeder Stufe anfallenden biogenen Reststoffe. Biogene Abfälle entlang der Lebensmittelwertschöpfungskette In der Literatur sind vor allem Daten zum Aufkommen an biogenen Reststoffen für die Wertschöpfungsstu- fen der verarbeitenden Industrie, für den Einzelhan- del und seitens der Verbraucher vorhanden. Bis dato wenig dokumentiert sind die biogenen Reststoffe der Landwirtschaft – vor allem Ernterückstände. In der Lebensmittelproduktion fallen in Österreich rund 1,3 Mio. t nicht-vermeidbare biogene Abfälle pro Jahr an, wobei der Großteil (~420.000 t/a) in Molkereien entsteht, gefolgt von Abfällen der Zuckerindustrie (~235.000 t/a). 4 ImHandel, der Außer-Haus-Verpflegung sowie den Haushalten fallen weitere rund 757.000 t/a Lebensmittelabfälle an. 5 Gemeinsam mit den land- wirtschaftlichen Reststoffen Wirtschaftsdünger und Stroh bestehen in Österreich vielfältige Potenziale zur Erzeugung von erneuerbarer Energie und biobasierten Materialien aus biogenen Reststoffen. Um diese Po- tenziale zu konkretisieren bzw. jene Technologiepfade und daraus resultierende Produkte zu identifizieren, bedarf es einer detaillierten Charakterisierung der Stoffströme nach Art, Menge und Verfügbarkeit. Nur so kann zukünftig zielgerichtet an der Etablierung des Bioökonomie-Sektors in Österreich gearbeitet werden. Beispiele aus der Praxis sowie Forschung & Entwicklung Während sich Projekte zur Erzeugung von Plattform- chemikalien aus Abfällen der Lebensmittelwert- schöpfungskette in Bioraffinerieverfahren vielfach noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden, sind Technologien zur Herstellung von Energieträgern vielfach ausgereift. Beispiele für erfolgreiche Projekte in diesem Bereich sind nachfolgend angeführt. • Aus dem landwirtschaftlichen Reststoff Stroh wird in Straubing (Deutschland) seit mehreren Jahren er- folgreich Bioethanol hergestellt. Nun ist die Errichtung einer großindustriellen Anlage in Rumänien geplant. 6 • Die Erzeugung von Biogas aus Molke zur Prozess- energieversorgung von Molkereien ist bei der Berg- landmilch eGen in Wels seit längerem etabliert. 7 Landwirtschaft Verbraucher Verarbeitende Industrie z. B.: Abfälle aus dem Gemüsebau, Ernterückstände, etc ... z. B.: Molke, Trester, tierische Nebenprodukte, etc ... z. B.: überlagerte Lebensmittel, Bruch, etc ... z. B.: Küchenabfälle, überlagerte Lebensmittel, Speisereste, etc ... Groß- und Einzelhandel 2 Vgl. Fazeni, K. (2017). Life Cycle Assessment und betriebswirtschaftliche Analyse zur methodischen Weiterentwicklung des Life Cycle Process Designs. Demonstriert an der Entwicklung eines innovativen Bioraffineriekonzept. Dissertation. Institut für betriebliche und regionale Umweltwirtschaft, JKU. 3 Vgl. Torres De Matos, C. et al (2015). Environmental Sustainability Assessment of Bioeconomy Products and Processes – Progress Report 1. European Commission, Joint Research Center. 4 Vgl. Österreichisches Ökologie-Institut (2017). Abfallvermeidung in der österreichischen Lebensmittelproduktion. Wien 2017 5 Vgl. Pladerer, Ch. et al (2016). Lagebericht zu Lebensmittelabfällen und -verlusten in Österreich. Wien 2016. 6 Vgl. http://sunliquid-project-fp7.eu/news-events/news/ (dl: 24.04.2018) 7 Vgl. www.grazer-ea.at/biomassekwk/.../berglandmilch__creamery__chp_infoblatt_deu.pdf (dl: 24.04.2018) 7 6 WASSER, ENERGIE UND NAHRUNGSMITTEL