Industrielle Bioökonomie

Die industrielle Bioökonomie ist mehr als ein Trend – sie ist eine zukunftsorientierte Strategie, die tiefgreifende Veränderungen in der Nutzung knapper Ressourcen und der Gestaltung unserer Wirtschaft verspricht. Ihr Kern liegt in der Kreislaufwirtschaft: Stoffkreisläufe werden genutzt, Abfälle vermieden und so die Umwelt geschont.

Was ist industrielle Bioökonomie?

Die industrielle Bioökonomie beschreibt eine Wirtschaftsform, die auf der Nutzung erneuerbarer biologischer Ressourcen basiert. Fossile Rohstoffe werden durch nachhaltige, biologisch abbaubare Alternativen ersetzt – etwa aus Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen. Dabei kommen Technologien aus der Biotechnologie, der Materialwissenschaft und dem Maschinenbau zusammen. Anwendungsfelder sind u. a. Biokraftstoffe, Biokunststoffe, nachhaltige Baumaterialien und biologisch abbaubare Verpackungen.

Chancen – Wirtschaftliche Innovation

Die Entwicklung neuer Produkte aus biobasierten Materialien fördert Innovationen und stärkt die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Besonders im ländlichen Raum eröffnet die Bioökonomie neue Geschäftsmöglichkeiten, zum Beispiel kann Biomasse genutzt werden, um Biokunststoffe herzustellen, die fossile Kunststoffe in der Kunststoffproduktion ersetzen. Ein vielversprechendes Anwendungsfeld ist außerdem die Verpackungsindustrie, da die Nachfrage nach nachhaltigen Verpackungslösungen aufgrund der EU-Verpackungsverordnung steigt.
Biobasierte Kunststoffe und Verpackungen aus pflanzlichen Rohstoffen wie Stärke, Zellulose oder Algen stellen umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen, fossilbasierten Materialien dar. Unternehmen verbessern damit ihre Ökobilanz (Life Cycle Assessment) und stärken ihre Marktposition im Bereich nachhaltiger Produkte. Unterstützend wirken Umweltmanagementsysteme wie EMAS oder ISO 14001. Der europäischen Green-Deal und der Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) werden diese Entwicklung hin zu einer Kreislaufwirtschaft weiter verstärken.
Die Region Bodensee-Oberschwaben ist bereits Beispielregion der industriellen Bioökonomie. Die IHK Bodensee-Oberschwaben will die Akteure der Bioökonomie in der Region vernetzen und bietet zudem einen Leitfaden zur Produktentwicklung.

Herausforderungen – Marktdurchdringung und Kosten

Viele biobasierte Produkte sind aktuell noch teurer als ihre fossilen Alternativen. Der Übergang zur Bioökonomie erfordert daher Investitionen in Forschung, Infrastruktur und Skalierung.

Fördermöglichkeiten

Allgemeine Fördermöglichkeiten, wie beispielsweise der Innovationsgutschein oder KMU-innovativ, können Unternehmen den Einstieg in die Bioökonomie erleichtern. Spezielle Fördermöglichkeiten im Bereich nachhaltige Verpackungslösungen finden Sie bei Umwelttechnik BW.

Praxisbeispiele aus der Bioökonomie

Am Sustainable Packaging Institute der Hochschule Albstadt‑Sigmaringen werden zahlreiche Forschungsprojekte zu nachhaltigen Verpackungen umgesetzt.
  • Im Projekt PLA4MAP werden biobasierte, recyclinggerechte Schalen für Lebensmittelverpackungen entwickelt.
  • Im Verbundprojekt BioSupPack entstehen neuartige biobasierte Verpackungslösungen, die sowohl funktional als auch kreislauforientiert sind.
  • Außerdem werden am Sustainable Packaging Institute innovative Barriere‑Verbundfolien vorgestellt, die hohe Schutzfunktionen mit besserer Recyclingfähigkeit kombinieren.
Ein weiteres Beispiel für industrielle Bioökonomie in der Region Bodensee-Oberschwaben ist das Verbundprojekt SkalPEF. Das auf drei Jahre angelegte Forschungsprojekt entwickelt eine skalierbare Wertschöpfungskette für das biobasierte Verpackungsmaterial PEF (Polyethylenfuranoat). Gefördert wird das Projekt im Rahmen des Förderprogramms „Industrielle Bioökonomie“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
Im Mittelpunkt steht die Nutzung regional anfallender landwirtschaftlicher und lebensmittelbezogener Rest- und Abfallstoffe. In einer Pilot-Bioraffinerie sollen daraus Zuckerfraktionen und die Plattformchemikalie HMF (5-Hydroxymethylfurfural) gewonnen werden. Über weitere Prozessschritte entsteht daraus der Ausgangsstoff für die Herstellung von PEF. Das Material wird anschließend zu Folien und Beuteln verarbeitet und für konkrete Lebensmittelverpackungen erprobt. Beteiligt sind Akteure aus Landwirtschaft, Forschung, Chemie, Kunststoffverarbeitung und Verpackungsindustrie. Koordiniert wird das Projekt von der Hochschule Albstadt-Sigmaringen.
Der regionale Ansatz schafft dabei zusätzliche Wertschöpfung, indem bislang energetisch genutzte Reststoffe stofflich verwertet werden. Gleichzeitig können vorhandene industrielle Kompetenzen und Produktionsstrukturen genutzt werden. SkalPEF zeigt damit beispielhaft, wie aus regional verfügbaren Reststoffen über Forschung und industrielle Verarbeitung ein biobasiertes Material für konkrete Anwendungen entstehen kann.

Praxis-Leitfaden für Unternehmen

1. Ziele definieren: Wo können biobasierte Alternativen sinnvoll eingesetzt werden?

  • Klärung relevanter Anwendungsfelder (zum Beispiel: Biokraftstoffe, Biokunststoffe, nachhaltige Baumaterialien und biologisch abbaubare Verpackungen)

2. Status-quo analysieren: Welche Materialien und Prozesse sind ersetzbar?

  • Stoffstromanalyse: biobasiert vs. fossil
  • Bewertung von Produktionsprozessen und Abfallströmen
  • Analyse der Lieferkette auf biobasierte Materialien

3. Produktanforderungen prüfen: Welche Eigenschaften müssen erhalten bleiben?

  • Funktionale Anforderungen definieren (zum Beispiel: Schutz, Isolierung, Verpackung)
  • Materialprofil prüfen (zum Beispiel: Festigkeit, Hitzebeständigkeit, UV-Stabilität)

4. Materialien & Technologien vergleichen

  • Vergleich biobasierter Kunststoffe (zum Beispiel: PLA, PHB, Bio-FE und PEF)
  • Bewertung natürlicher Polymere (zum Beispiel: Cellulose und Lignin)

5. Nachhaltigkeitswirkung bewerten

  • Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
  • Ökobilanz (Life Cycle Assessment), CO₂-Fußabdruck
  • Potenzial zur Abfallvermeidung

6. Kooperationen eingehen

  • Mit Forschungsinstituten,
  • Lieferanten,
  • Start-ups oder auch
  • Kunden

7. Wirtschaftlichkeit analysieren

  • Kosten-Nutzen-Bewertung
  • Förderprogramme nutzen

8. Entscheidung und Umsetzung

  • Festlegung der Substitutionsstrategie
  • Ableitung konkreter Umsetzungsschritte

9. Pilotprojekte starten

  • Prototypen entwickeln und testen
  • Planung von Skalierung