Die Innovationspreise wurden wie in den Vorjahren von Coperion gesponsert und nunmehr zum 5. Mal vom Kongresspublikum vergeben. Mit dieser Auszeichnung, die bereits im April auf dem Kongress verliehen wurde, sollen neue bio-basierte Werkstoffe in einer konkreten Anwendung gekürt werden. Auch diesmal hatten sich knapp 20 Unternehmen aus den USA und Deutschland an dem Wettbewerb beteiligt.

Platz 1 für den neuen Biokunststoff Airflex/Aircarbon
Den ersten Platz des Wettbewerbs belegte das US-amerikanische Unternehmen Newlight Technologies mit dem Biokunststoff Airflex (Aircarbon). Geschäftsführer Mark Herrema stellte in seiner Präsentation eine neuartige Technologiekette zur Produktion thermoplastischer Kunststoffe (PHAs) aus Biogas (CO2 und Methan) vor. Newlight will mit der selbst entwickelten und patentierten Carbon-Capture- und Polymerisationstechnologie sowohl preislich als auch qualitativ mit erdölbasierten Kunststoffen in Wettbewerb treten. Wenn sich die technische Entwicklung des Herstellers in großem Stil durchsetzen lässt, stehen die CO2– -basierten PHAs vor einem unerwarteten, neuartigen Durchbruch, so die Experten des 6. Biowerkstoff-Kongresses. Firmenvertreter zeigten reges Interesse an diesem Biokunststoff.

Platz 2 für Dübel aus erneuerbaren Rohstoffen
Der zweite Platz des Innovationspreises ging an die Fischerwerke für ihre Dübel aus erneuerbaren Rohstoffen. Dr. Joachim Schätzle, Forschung & Technologietransfer, präsentierte den bio-PA Universaldübel UX green – den ersten Dübel aus nachwachsenden Rohstoffen. Der neue Dübel mit auf Rizinusöl basierenden Bio-Polyamiden zeigt vergleichbare oder verbesserte Leistungen bzgl. Belastbarkeit, Temperaturbeständigkeit, Langzeitbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften, verglichen mit dem Standard-Universaldübel UX. Die Teilnehmer des Kongresses waren beeindruckt vom bio-basierten und bio-inspirierten Neudenken des Dübels als Massenprodukt. Zudem honorierten sie, dass hier ein Familienunternehmen und Weltmarktführer konsequent aus Überzeugung heraus den Weg der Nachhaltigkeit geht und damit ein auch preislich konkurrenzfähiges Produkt präsentiert.

Platz 3 für Aufbewahrungsboxen aus Biokunststoff
Das junge Unternehmen 4e Solutions – Ajaa! & Tecnaro überzeugte mit umweltverträglichen Aufbewahrungsboxen für Lebensmittel aus Biokunststoff. Der spezielle Biowerkstoff besteht hauptsächlich aus dem nachwachsenden Rohstoff Zucker sowie natürlichen Mineralien und Wachsen. Die Dosen enthalten kein Erdöl und keine Weichmacher. Zudem sind sie vollständig recycelbar. Die Ausgangsmaterialien kommen aus Süddeutschland und werden auch in Deutschland weiter verarbeitet – dies verkürzt die Transportwege und reduziert CO2 -Emissionen. Die Kongressteilnehmer würdigten damit ein nachhaltiges Alltagsprodukt, das im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffdosen nichts an Funktionalität zu wünschen übrig lässt: stapelbar, gefriersicher, spülmaschinengeeignet und vor allem lebensmittelecht.

Der Biowerkstoff-Kongress
In diesem Jahr standen die USA und Deutschland im Fokus der dreitägigen Konferenz. Die hohe Anzahl amerikanischer Referenten und Teilnehmer führte zu einem spannenden Dialog zwischen den beiden marktführenden Nationen der Industriellen Biotechnologie. Die bio-basierte Ökonomie gewinnt zunehmend an Bedeutung und der Bereich der stofflichen Nutzung spielt dabei eine ganz besondere Rolle. Basis bilden die sogenannten Building Blocks, die mit Hilfe biotechnologischer Verfahren aus Biomasse produziert werden. Aus diesen kann dann eine Vielzahl an Polymeren, Kunststoffen und zusammen mit Naturfasern Verbundwerkstoffe hergestellt werden, welche die ganze Bandbreite der Biowerkstoffe abbilden.

Politik
Am ersten Tag ging es vor allem um die politischen Rahmenbedingungen, mit deren Hilfe die bio-basierte Ökonomie und vor allem die bio-basierten Werkstoffe und Produkte vorangebracht werden können. Auf der US-Seite stellte Ron Buckhalt (U.S. Department of Agriculture – USDA) die Strategien und Möglichkeiten der Bioökonomie dar. Buckhalt ist Vater des „USDA BioPreferred Program“, für das inzwischen 10.000 bio-basierte Produkte zertifiziert wurden. Im öffentlichen Beschaffungswesen werden diese Produkte gegenüber petrochemischen bevorzugt. Buckhalt gab einen Überblick über die lange Geschichte der US-Programme zur Unterstützung der bio-basierten Ökonomie (Farm Bill 1938) und verwies auf aktuelle Bekenntnisse des US-Regierung, diesen Kurs fortzusetzen (Blueprint 2012).

Die Seite der US-Industrie präsentierte Dr. Rina Singh, Senior Director Policy at Biotechnology Industry Organization (BIO). Sie zeigte die großen Massen- und Umsatzpotenziale der bio-basierten Ökonomie in den USA auf und beeindruckte mit einer Vielzahl an Beispielen aktueller Investitionen. Erin Simon, WWF (USA), versuchte, in ihrem Vortrag eine Brücke zwischen Industrie und Nachhaltigkeit zu schaffen. Sie betonte die Notwendigkeit, einen pragmatischen Weg zu finden, um Biomasse und Land nachhaltig zu nutzen, ohne Allheilmittel oder Verteufelungen zu propagieren. Polarisierende Diskussionen wie „Papiertüte vs. Plastiktüte“ seien wenig sinnvoll – stattdessen solle man offen bleiben für neue Bewertungen, wenn sich Erkenntnislagen ändern und immer das gesamte dynamische System im Blick halten, um der Nachhaltigkeit gerecht zu werden.

Prof. Dr. Christine Lang vom deutschen Bioökonomierat stellte umfassend die Programme und Strategien in der EU und Deutschland sowie einigen anderen Mitgliedsstaaten vor. Besonderes Anliegen war Lang, dass dringend eine öffentliche Diskussion zum Thema „bio-basierte Produkte“ geführt werden müsse, um nicht ein ähnliches Desaster wie die geringe Akzeptanz der Biokraftstoffe heraufzubeschwören.

Dr. Manfred Kircher, Cluster Industrial Biotechnology CLIB 2021, machte die Flexibilität der Rohstoffversorgung der Bioökonomie zum Schwerpunkt seines Beitrags. Dr. Ricardo Gent, Geschäftsführer der Deutschen Industrievereinigung Biotechnologie (DIB), erklärte, was die chemische Industrie zum Rohstoffwandel beitragen könne. Darüber hinaus forderte er bessere politische Rahmenbedingungen auf europäischer Ebene, vor allem für die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Kristy-Barbara Lange, European Bioplastics (Berlin), betonte die große Bedeutung der Kommunikation mit dem Verbraucher, was Wissen und Bewertung von Biokunststoffen angeht.

Schließlich präsentierte Michael Carus vom Nova-Institut in Hürth eine umfassende Analyse der derzeitigen politischen Rahmenbedingungen: Die stoffliche Nutzung werde gegenüber der energetischen Nutzung von Biomasse systematisch benachteiligt. Abhilfe könnte eine radikale Reform der Renewable Energy Directive (RED) bringen, die auch bio-basierte Chemikalien und Kunststoffe mit einbezieht. Das Institut werde dazu in Kürze ein Reformpapier vorlegen.

Selten konnte auf so hohem Niveau über politische Strategien in den USA und Deutschland mit Teilnehmern aus beiden Ländern diskutiert werden. Bei der einstündigen Podiumsdiskussion am 2. Tag zeigte sich, dass Unternehmen in den USA und Deutschland unter ähnlichen Marktbarrieren, Hürden und fehlender Akzeptanz leiden. Prof. Dr. Ramani Narayan (Michigan State University, USA) fragte das Podium nach seiner Frustrationstoleranz. Alle Experten hatten Hürden und Rückschläge erlebt, sehen aber auch die deutlich erzielten technischen, ökonomischen und ökologischen Fortschritte und wachsende Marktvolumina.

Industrie
In den Industrie-Sessions am ersten und zweiten Tag stellten Unternehmen wie Clariant Produkte (Deutschland), BASF (Deutschland), DuPont (USA), Bayer Materialscience (Deutschland), Natureworks (USA), Johann Borgers (Deutschland) und Flexform Technologies (USA) ihre Konzepte für Bioraffinerien, neue Biopolymere oder auch naturfaserverstärkte Verbundwerkstoffe vor.
Ein Highlight war der Vortrag von Erwin Vink von Natureworks (USA), der sich intensiv und mit neuen Argumenten mit der Food-Problematik beschäftigte und überzeugen konnte, dass unter einer Vielzahl von Kriterien die Nutzung von Nahrungsmittelpflanzen für die Industrie eine gute Wahl sei – nicht zuletzt, um die Reserven in Lebensmittelkrisen flexibel nutzen zu können. Vink demonstrierte auch ein mit Meó-Consulting gemeinsam entwickeltes Nachhaltigkeits-Zertifizierungssystem für bio-basierte Kunststoffe, das Natureworks inzwischen für einige seiner Produkte nutzt.

Gregg Baumbaugh von Flexform Technologies bot Einblick in die derzeitige Etablierung naturfaserverstärkter Kunststoffe in der Autoindustrie. Im Vortrag demonstrierte er die gesamte Prozesskette von den Faserpflanzen in Asien (Jute, Kenaf) bis hin zu den modernsten Maschinen für die Produktion von Naturfaserfilzen und Formpressteilen (Türinnenverkleidung, Armaturenbrett etc.).

Michael Carus vom nova-Institut stellte die neueste Marktstudie zu Biopolymerkapazitäten in der Welt vor. Bereits heute stehen weltweit Kapazitäten von 3,5 Mio. t zur Verfügung, die sich nach Autorenschätzungen bis zum Jahr 2020 auf knapp 12 Mio. t verdreifachen werden. Die höchsten Zuwachsraten zeigen dabei Bio-PET, PLA und PHA.

Wissenschaft
Zum ersten Mal gab es beim Biowerkstoff-Kongress einen dritten, wissenschaftlichen Tag, den das Nova-Institut zusammen mit Professor Dr. Jörg Müssig vom Bionik-Innovations-Centrum der Hochschule Bremen organisiert hat. Auf besonderes Interesse stieß die Bionik- bzw. Biomimetics-Sektion. Hier trugen renommierte Wissenschaftler wie zum beispiel Prof. Dr. Robert O. Ritchie (University of California, Berkeley, USA), Prof. Dr. Peter Fratzl (Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam) und Prof. Dr. Thomas Scheibel (Universität Bayreuth) vor und zeigten, wie bio-inspirierte Werkstoffforschung und das Verstehen der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in biologischen Systemen zu optimierten Prozessen und Konzepten für neue Werkstoffe führen können.

Prof. Dr. Jörg Müssig spannte in seinem Vortrag den Bogen von der Funktion der Naturfasern im natürlichen Kontext hin zu optimierten, bio-basierten Werkstoffen. Professor Dr. Hans-Josef Endres (Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe an der Hochschule Hannover) stieß durch seine Rede eine intensive Diskussion über Begrifflichkeiten im Bereich der bio-basierten Kunststoffe an. Die Diskussion wurde von Prof. Dr. Ramani Narayan aufgegriffen und um das Thema „Umweltbilanz von Kunststoffen“ erweitert.

Es folgte die Sektion „Naturfasern und bio-basierte Verbundwerkstoffe“ mit Vorträgen von Prof. Dr. Anil Netravali (Cornell University, USA), Dr. Gunnar Engelmann (Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, Potsdam), Prof. Dr. Jonathan Y. Chen (University of Texas, Austin, USA) und Prof. Dr. Danny Akin (Light Light Solutions, Athens, USA). Dr. Akin bereitete mit seinen Ideen und Ansätzen für eine Flachs-basierte Bioraffinerie ideal die letzte Sektion des Tages mit dem Thema Industrielle Biotechnologie vor. Prof. Dr. Norman G. Lewis (WSU Institute for Biological Chemistry, USA), Prof. Dr. Birgit Kamm (Forschungsinstitut Biopos, Teltow) sowie Prof. Dr. Thomas Hirth (Universität Stuttgart – Fraunhofer Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik, Stuttgart) stellten mit ihren Beiträgen die zukünftigen Trends im selben Bereich vor.

Weblink zum Thema
Sämtliche Vorträge des Kongresses 6th International Conference 2013 on Industrial Biotechnology and Bio-based Plastics & Composites sind zum Preis von 150 € (ohne 19% Umsatzsteuer) auf der Internetseite www.biowerkstoff-kongress.de verfügar.

Der nächste Biowerkstoff-Kongress findet 8. bis 10. April 2014 erneut im Maternushaus Köln statt. Das Motto lautet „Highlights from Europe“.

(dw)