Forschung lebt! Themen der Bioökonomie

Bodenforschung

Pflanzen können nur dann wachsen und gedeihen, wenn ein gesunder Boden sie nährt. Die Ressource Boden ist eine essentielle Lebensgrundlage, die jedoch zunehmend gefährdet ist. Ob durch Erosion, Überweidung, Versiegelung oder Überdüngung; sprichwörtlich verlieren wir derzeit den Boden unter unseren Füßen. Fruchtbare Böden sind aber die Voraussetzung zum Anbau von Pflanzen für ganz unterschiedliche Nutzungsformen. Ob als Nahrungs- oder Futtermittel, als Rohstoff für die Industrie oder zur Energieversorgung – der Erhalt von fruchtbaren Böden ist zentral für die Gestaltung unserer Zukunft. Dabei spielen digitale Technologien und moderne Messtechniken eine besondere Rolle. Die Bodenforschung ist ein wichtiges Element der von PtJ betreuten Förderthemen.

Pflanzenforschung

Pflanzen sind die Basis des Lebens. Sie sind Nahrung, Rohstoff, Energiequelle und Lebensraum zugleich. Veränderte Rahmenbedingungen, hervorgerufen durch den Klimawandel und verbunden mit zunehmenden Extremwetterereignissen, stellen Pflanzen vor große Herausforderungen. Mit traditionellen und modernen Züchtungstechnologien, etwa unter Einsatz des CRISPR/Cas-Verfahrens, sollen Pflanzen gezüchtet werden, die auch unter ungünstigen Bedingungen ertragsstabil sind. Sie sollen resistenter gegen Schädlinge sein, mit weniger Wasser auskommen oder auf nährstoffarmen Böden wachsen. Damit legt die Pflanzenzüchtungsforschung die Basis für eine nachhaltige weltweite Ernährungssicherung und für die Bereitstellung hochwertiger Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen.

Agrarsystemforschung

Eine wachsende Weltbevölkerung, die Verknappung fossiler und mineralischer Ressourcen, der Verlust von Flächen, die Auswirkungen des Klimawandels und der Rückgang der Artenvielfalt stellen die zukünftige Agrarproduktion vor große Herausforderungen. In Zukunft wird es notwendig sein, immer mehr Menschen mit ausreichenden und gesunden Lebensmitteln auf knapper werdenden Agrarflächen zu versorgen. Unsere zukünftigen Agrarsysteme müssen nachhaltig, ressourceneffizient und anpassungsfähig sein. Die von PtJ betreuten Förderprojekte zur Agrarforschung sind systemisch ausgerichtet und decken eine große Bandbreite an Themen ab. Hierzu zählen unter anderem die Folgen des Klimawandels, die Globalisierung und zunehmende Urbanisierung, unterschiedliche Formen der Landwirtschaft sowie der demographische Wandel.

Industrielle Bioökonomie

Die industrielle Bioökonomie ist ein bedeutender Wegbereiter und Innovationsmotor, um unser Wirtschaftssystem nachhaltig und zukunftsfähig zu gestalten. Sie nutzt biologische Ressourcen und Prinzipien, um biobasierte Alternativen für etablierte, klimaschädliche Prozesse und Produkte zu entwickeln. Dabei kommen völlig neuartige Ansätze und Lösungen zur Anwendung, die bislang unbekannte Möglichkeiten für neue Wertschöpfungswege und disruptive Produktinnovationen eröffnen. Für die Produktion von Chemikalien, Biopharmazeutika oder Nahrungsmittelzusatzstoffen werden dabei vermehrt biotechnologische Verfahren, wie mikrobielle Fermentationen oder Biokatalysen, genutzt.

Urbane Bioökonomie

Das globale Bevölkerungswachstum konzentriert sich in immer größeren urbanen Ballungsräumen. Auch in Deutschland ist der Trend zur Urbanisierung ungebrochen. Das Leben in Städten bietet zahlreiche Vorteile im Hinblick auf Arbeitsplätze, Infrastruktur, Mobilität und Kultur. Das Leben in urbanen Ballungsräumen stellt die Menschen aber vor ganz eigene Herausforderungen. Dies betrifft die Reduktion von Emissionen und die kommunale Ver- und Entsorgung gleichermaßen wie die klimawandelbedingte Überhitzung, die durch die Versiegelung von Grünflächen entsteht. Bioökonomische Lösungen können dazu beitragen, eine Vielzahl der Herausforderungen zu lösen, vor denen unsere Städte stehen. Dabei adressieren sie im Idealfall gleich mehrere Herausforderungen in innovativen, Natur und Technologie integrierenden Ansätzen.

Bioökonomie und Gesellschaft

Die Transformation hin zu einer biobasierten Wirtschafts- und Lebensweise wäre einer der größten wirtschaftlichen Umbauprozesse seit der Industrialisierung. Der Wandel unserer technologischen Basis geht zwangsläufig mit gesellschaftlichen Veränderungen einher – auch mit unerwarteten Folgen und Wechselwirkungen. So kann die Nutzung biogener Ressourcen beispielsweise Flächenkonkurrenzen verstärken. Wie lassen sich Nachhaltigkeit und Wohlstand, Umweltschutz und die Nutzung natürlicher Kreisläufe vereinbaren? Die Zusammenhänge des bioökonomischen Transformationsprozesses zu durchschauen, direkte und indirekte sowie gewollte und ungewollte Folgen offenzulegen und verlässliche Daten über die aktuelle und künftige Entwicklung zu liefern, gehört zu den Kernanliegen der sozialwissenschaftlichen Forschung zur Bioökonomie.

Modellregion Bioökonomie im Rheinischen Revier

Mit dem Gesetz zum Kohleausstieg vom August 2020 wurde in Deutschland ein wichtiger Schritt hin zu einer klimaneutralen Wirtschaft vollzogen. Um Kohleregionen eine neue Perspektive zu bieten, wird der Umbau von treibhausgasintensiven und der Aufbau von klimaeffizienten Industrien von der Bundesregierung unterstützt. PtJ betreut Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsvorhaben aus dem Bereich Bioökonomie im Rheinischen Revier. Die Ziele des Aufbaus dieser „Modellregion Bioökonomie“ gehen jedoch darüber hinaus. Die Entwicklung im Rheinischen Revier, die Hürden bei der Anwendung neuen Wissens und die gesammelten Erfahrungen sollen langfristig auch anderen Regionen und in anderen Anwendungskontexten zur Verfügung stehen, um den Strukturwandel zu einer nachhaltigen Wirtschafts- und Lebensweise zu unterstützen.

Beratung und Betreuung zur Projektförderung in der Europäischen Union

Im Februar 2021 fiel der Startschuss für das neunte EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation: Horizont Europa. Es gilt weltweit als eines der größten Förderprogramme für Forschung und Innovation, noch umfangreicher als der Vorläufer Horizont 2020. In den Jahren 2021 bis 2027 stellt die Europäische Kommission mehr als 95 Milliarden Euro bereit. Rund ein Zehntel soll in das Schwerpunktthema „Lebensmittel, Bioökonomie, natürliche Ressourcen, Landwirtschaft und Umwelt“ fließen. Horizont Europa wird für die Forschungslandschaft in Deutschland von großer Bedeutung sein. Viele Forschende – Teams und Einzelpersonen – können von den attraktiven Fördermöglichkeiten profitieren. Das EU-Rahmenprogramm erleichtert es, in länderübergreifenden Projekten zusammenzuarbeiten – europäisch, aber auch weltweit.

Die Beratung und Betreuung deutscher Antragsteller zu diesen Themen liegt in den Händen der Nationalen Kontaktstelle (NKS) Bioökonomie und Umwelt, betreut durch den Projektträger Jülich. Für alle Interessierten stellt die NKS Bioökonomie und Umwelt kostenlose Informationen sowie Beratungsangebote wie Newsletter, Informationstage, Workshops und Webinare zur Verfügung; weitere Informationen hierzu bietet die Website der NKS Bioökonomie und Umwelt.