Technologie-Initiative Bioraffinerien

eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)

Die „Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“ (NFSB) formuliert das Ziel, ein nachhaltiges, am natürlichen Stoffkreislauf orientiertes Wirtschaftssystem zu etablieren. Dieses biobasierte Wirtschaften erfordert ganzheitliche Forschungs- und Lösungsansätze, um Nutzungs- und Zielkonflikte zu vermeiden. Durch eine intelligente Verknüpfung von Prozess- und Wertschöpfungsketten können Konkurrenzen von Nutzungswegen biobasierter Rohstoffe vermindert bzw. vermieden und Innovationspotentiale erschlossen werden. Erfolgsversprechende Lösungsansätze hierzu bieten Bioraffineriekonzepte.

Bioraffinerien werden als Innovationstreiber einer biobasierten Wirtschaft bewertet. Sie zeichnen sich durch ein integratives und multifunktionelles Gesamtkonzept aus. Biologische Ressourcen werden als Rohstoffquelle für die nachhaltige Erzeugung unterschiedlicher Zwischenprodukte und Produkte (Chemikalien, Werkstoffe, Bioenergie) unter möglichst vollständiger Verwendung aller Rohstoffkomponenten genutzt. Als Koppelprodukte können auch Nahrungs- und/oder Futtermittel anfallen. Eine Herausforderung besteht darin, dass viele der zur Verfügung stehenden Verfahren und Technologien zur Konversion biogener Rohstoffe in wirtschaftlich konkurrenzfähige Produkte aktuell nicht wettbewerbsfähig sind. Zur Etablierung und Marktdurchdringung integrierter Bioraffinerien sind umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten notwendig.

Hier setzt die Fördermaßnahme „Technologie-Initiative Bioraffinerien“ an. Sie verfolgt das Ziel, Forschung, Entwicklung und Innovation (FuEuI) für unterschiedliche Konversionsstufen einer Bioraffinerie-Wertschöpfungskette - Aufarbeitung des Rohstoffs, Verfahren und Prozesse der Primär- und Sekundärraffination, Herstellung von Zielmolekülen für weitere Anwenderindustrien – stärker zu fördern. Mit der Entwicklung geeigneter wissenschaftlicher und technologischer Grundlagen soll der Weg zur Etablierung von Bioraffinerien der Zukunft geebnet und beschleunigt werden.

Wer wird gefördert?

Mit der Förderung werden Akteure aus Wissenschaft und Wirtschaft angesprochen, die entlang der Verfahrenskette der Bioraffinerien in der Grundlagen- und anwendungsorientierten Forschung wie auch Prozess- und Technologieentwicklung tätig sind. Gefördert werden Universitäten, Fachhochschulen, außeruniversitäre Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen sowie Bundes- und Landesforschungseinrichtungen. Gleichermaßen gefördert werden Unternehmen (Großunternehmen und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen).

Was wird gefördert?

In Einzel- oder Verbundvorhaben werden technologische Lösungsansätze gefördert zur Entwicklung geeigneter wissenschaftlicher Grundlagen für „Bioraffinerien der Zukunft“. Die Maßnahme umfasst drei Module.

Modul 1) fördert Verfahren, Technologien und Produkte der Primärraffination. Dazu zählt die Aufarbeitung des biogenen Rohstoffs, etwa Holz, Stroh, Algen oder industrielle Rest- und Abfallstoffe, und die Auftrennung der Rohstoffbestandteile zu Zwischenprodukten. Gefördert werden Ansätze zur Verbesserung der Komponententrennung und des Aufschlusses von Biomasse sowie die Kombination von chemischen, biotechnologischen, thermischen und mechanischen Prozessen. Bei der Auswahl des zu verwendenden Rohstoffs sollte hinsichtlich einer späteren Anwendbarkeit gewährleistet sein, dass der biogene Roh- bzw. Reststoff in ausreichender Menge verfügbar ist und Nutzungskonkurrenzen zur Lebensmittelversorgung ausgeschlossen sind.

Modul 2) widmet sich den Verfahren, Technologien und Produkten der Sekundärraffination. Ausgehend von den Zwischenprodukten aus der Primärraffination sollen mittels biotechnologischen, chemokatalytischen und (thermo-)chemischen Konversionsverfahren biobasierte Zielmoleküle hergestellt werden. Diese sollen zu veredelbaren Produkten wie Chemikalien, Werkstoffe oder Kunststoffe entwickelt werden. Hier können klassische Technologien der Biokonversion mittels Biokatalysatoren, meist Enzymen, genauso zum Tragen kommen wie neue, zellfreie Produktionssysteme durch den Einsatz des Metabolic Engineering, der Synthetischen Biologie und Systembiologie. Chemische, mechanische und biologische Prozesse sollen integriert und miteinander gekoppelt werden, sodass Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit die zentralen Kriterien der Prozessoptimierung und Produktsynthese darstellen.

Modul 3) umfasst Nutzungskonzepte für anfallende Koppel- und Nebenprodukte. Koppelprodukte können zum Beispiel Melasse, Proteine, Faserreste, Presskuchen oder Dünger sein. Lösungsansätze sind gesucht, die nachgeschaltete Verarbeitungsprozesse für Koppel- und Nebenprodukte mitdenken, sodass eine vollständige, gewinnbringende Nutzung der biogenen Roh- und Reststoffe im Sinne des „Zero Waste“-Prinzips gewährleistet wird.

Gegenstand der Förderung sind innovative Technologieansätze, die bis zum Demonstrationsmaßstab getestet werden können (siehe dazu auch „Wie wird gefördert?“).

Wie wird gefördert?

Die Bemessung der jeweiligen Förderquote muss die AGVO berücksichtigen. Die AGVO lässt für KMU differenzierte Aufschläge zu, die gegebenenfalls zu einer höheren Förderquote führen können. Der Teil des FuE-Vorhabens, der die Testung im Demonstrationsmaßstab zum Fördergegenstand hat, kann mit einer Förderquote von bis zu 25 % gefördert werden (zuzüglich gegebenenfalls differenzierter Aufschläge gemäß Art. 25 AGVO). Gemäß Art. 28 AGVO können beihilfefähige Kosten für die Erlangung, die Validierung und Verteidigung von Patenten und anderen immateriellen Vermögenswerten von KMU mit maximal 50 % gefördert werden.

Bemessungsgrundlage für Hochschulen, Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen und vergleichbare Institutionen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die individuell bis zu 100 % gefördert werden können. Bei Forschungsvorhaben an Hochschulen wird zusätzlich zu den zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben eine Projektpauschale in Höhe von 20 % gewährt.

Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.

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