Fraunhofer Strategisches Forschungsfeld

Bioökonomie

Symbol Bioökonomie

Klimawandel, knapper werdende Ressourcen sowie landwirtschaftliche Nutzflächen bei gleichzeitig wachsender Weltbevölkerung sind globale Herausforderungen, die eine neue, nachhaltige Wertschöpfung verlangen. Diese setzt Wandel voraus: weg von einer Wirtschaftsform, die sich auf den Verbrauch fossiler Rohstoffe gründet, hin zu einer biobasierten Produktions-, Arbeits- und Lebensweise – der Bioökonomie.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft erforschen biologische Systeme und verknüpfen ihre Erkenntnisse mit ideenreichen Technologien, um wegweisende Innovationen für eine nachhaltige, biobasierte Wirtschaft zu entwickeln. Sie arbeiten daran, Stoffströme, Materialien, Strukturen und Prinzipien der belebten Natur für die Technik nutzbar zu machen und in Produktionskreisläufen sowie konkreten Produkten anzuwenden. So entwickeln sie beispielsweise extrem stabile und belastbare Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen, gestalten Mobilität und Energieversorgung nach dem Vorbild resilienter Ökosysteme oder ersetzen medizinische Tierversuche durch intelligente, zellbasierte Testsysteme.

Für eine lebenswerte Zukunft sind Innovationen nötig, die Umweltaspekte mit wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Interessen in Einklang bringen. Die Bioökonomie treibt den Wandel zu einem nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaftssystem voran. Sie hat das Potenzial für nachhaltige Lösungen, die Ressourcen schonen und gleichzeitig Wohlstand schaffen.

Schwerpunkte

Biotechnologie | Biogene Wertstoffe | Ernährung | Bioinspirierte Materalien (Biologische Transformation)

 

Initiative für Biogene Wertschöpfung und Smart Farming

Die Initiative »Biogene Wertschöpfung und Smart Farming« der Fraunhofer-Gesellschaft stellt die anwendungsorientierte Forschung im Bereich der Ernährungs- und Landwirtschaft – vom Pflanzenbau über die Tierhaltung bis hin zur Nutzung von Moorflächen – in den Fokus.

 

Webspecial

Bioökonomie

Die Bioökonomie treibt den Wandel zu einem nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaftssystem voran. 

 

Webspecial

Biologische Transformation

Als Biologische Transformation bezeichnen wir die zunehmende Anwendung von Materialien, Strukturen und Prinzipien der belebten Natur in der Technik mit dem Ziel einer nachhaltigen Wertschöpfung.

 

Roadmap »Zirkuläre Bioökonomie für Deutschland«

Fraunhofer-Forschende haben wissenschaftlich-technologische Potenziale der Bioökonomie analysiert und Handlungsempfehlungen erarbeitet, wie mit spezifisch ausgerichteter angewandter Forschung, begleitet durch politische Gestaltung der Rahmenbedingungen, in den nächsten Jahren ein Markthochlauf intensiviert wird, der den ökologischen und gesellschaftlichen Anforderungen gerecht wird.

 

Löwenzahn: die neue Kautschukquelle

Ein Team rund um das Projekt »Nachhaltige Reifen durch Löwenzahn – Innovationen aus Biologie, Technik und Landwirtschaft« wurde für den Deutschen Zukunftspreis 2021 nominiert.

 

Lignin – eine nachhaltige Alternative zu fossilen Rohstoffen

Um die gesamte Wertschöpfungskette der Entwicklung Lignin-basierter Produkte von der Extraktion über die Modifikation bis hin zur Analytik dieses Biopolymers abzudecken, bündelt die Fraunhofer-Gesellschaft institutsübergreifend das Know-how und die Expertise aller auf dem Gebiet forschenden Institute und bietet somit eine zentrale Anlaufstelle für Wirtschaft, Wissenschaft und Politik.

 

Leitprojekt FutureProteins

Gekoppelte Agrarsysteme für eine resiliente und ressourcenoptimierte Produktion von hochwertigen Lebensmittelproteinen.

 

Dr. Gerd Unkelbach | Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP

Die Bioökonomie-Forschungslandschaft in Deutschland

Die Transformation zu einem nachhaltigen deutschen Wirtschaftssystems bedarf intensiver Forschung. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft leisten hierzu wichtige Beiträge unter anderem im Bereich der Biopolymere PLA und Lignin.

Integrative Nutzung von Stoffströmen zur Herstellung optimierter Materialien für innovative Produkte in bioökonomischen Prozesskreisläufen

Evolutionäre
bioökonomische
Prozesse EVOBIO

Weltweit führen Wertschöpfungs- und Produktionsprozesse zu schädlichen Emissionen und nicht verwertbaren Abfällen und Abwässern. Im Projekt EVOBIO wurden daher Verfahrenskonzepte entwickelt und exemplarisch demonstriert, um Stoffströme, Materialien und Produkte vollständig nutzen zu können – in nachhaltigen, ressourcenschonenden bioökonomischen Prozesskreisläufen und durch rückstandsfreie Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen.

 

Podcast mit Dr. Sabine Amberg-Schwab
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Ausgezeichnet verpackt − keine Chance für Plastikmüll

»Es muss weltweit ein Umdenken passieren, denn Plastikmüll ist ein globales Problem.«

 

Dr. Inna Bretz | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT / 24.6.2022

Podcast

Kaffeesatz als Rohstoff

»Unser Ziel ist, die Fettsäure aus Kaffeeöl zu isolieren und chemisch zu modifizieren, um sie für andere Produkte oder chemische Synthesen nutzbar zu machen.«

 

Prof. Dr. Alexander Böker | Fraunhofer IAP und Dr. Markus Wolperdinger | Fraunhofer IGB / 1.7.2021

Forschungsquartett | detektor.fm

Den Wandel gestalten

Null-Grad-Ziel, Klimaabkommen, European Green Deal: CO2-Neutralität und nachhaltiges Wirtschaften sind alternativlos. Die Bioökonomie erforscht, mit welchen neuen Verfahren, Techniken und Materialien diese Ziele erreicht werden können.

Gesamtgesellschaftlicher Impact

Digitalisierte Wertschöpfung

Der digitale Wandel erstreckt sich über nahezu alle Lebensbereiche und eröffnet neue Chancen für Wirtschaft und Gesellschaft. Neue Entwicklungen und Lösungen strahlen über die konkrete Anwendung hinaus und beflügeln ganze Wirtschaftszweige. Die Fraunhofer-Gesellschaft treibt diesen Wandel zielgerichtet voran, um die digitale Wertschöpfung in allen Bereichen zu stärken und weiterzuentwickeln.

Große Herausforderungen, aber auch eine enorme Chance eröffnet der digitale Wandel. Die zunehmende Vernetzung und Automatisierung, das Nutzen von Daten aus unterschiedlichsten Quellen sowie digitale Schnittstellen zu den Kunden ermöglichen vollkommen neue Wertschöpfungsketten. Ob Produktion, Handel, Dienstleistung, Logistik oder Verkehr – die Digitalisierung verändert die Wirtschaft grundlegend. In den vergangenen Jahren hat Fraunhofer entscheidend dazu beigetragen, die Vernetzung der Produktion und die digitale Innovation in Deutschland voranzutreiben. Fraunhofer leistet wichtige Beiträge, damit Unternehmen die Potenziale der Digitalisierung nutzen können.

Mit ihrer Forschung zu den Themen IT-Sicherheit, Datensouveränität, Industrial Data Space, Künstliche Intelligenz, Next Generation Computing und IT-Infrastrukturen leisten Fraunhofer-Forschende wichtige Beiträge, um die digitale Transformation aktiv voranzutreiben und die Wettbewerbsfähigkeit deutscher und europäischer Unternehmen zu stärken. Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten helfen der Wirtschaft und der Gesellschaft, die Herausforderungen der Digitalisierung zu meistern und die Chancen zu nutzen, die der digitale Wandel eröffnet.

Ganzheitliche Kreislaufwirtschaft

Ob Bauschutt, Altholz, Müllverbrennungsschlacke, kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff oder Elektronikschrott – jedes Jahr fallen weltweit insgesamt mehrere Millionen Tonnen derartiger Abfälle an. In Zeiten knapper werdender Ressourcen und im Sinne der Nachhaltigkeit müssen die heute meist linearen in zirkuläre Verwertungssysteme überführt werden.

Eine Kreislaufwirtschaft stellt das Gegenteil des derzeit noch vorherrschenden Prinzips der industriellen Produktion der »Linearwirtschaft« (häufig auch »Wegwerfwirtschaft« genannt) dar. Bei Letzterer wird ein Großteil der eingesetzten Rohstoffe nach der jeweiligen Nutzungsdauer der Produkte deponiert oder verbrannt. Nur ein geringer Anteil wird einer Wiederverwendung zugeführt. Im Gegensatz dazu stellt die Kreislaufwirtschaft ein regeneratives, in diesem Sinne erneuerbares System dar. In ihm werden der Einsatz von Ressourcen, die Produktion von Abfall und Emissionen sowie die Verschwendung von Energie minimiert. Erreicht wird dieses durch Verlangsamen, Verringern und Schließen von Energie- und Materialkreisläufen. Als grundsätzliche Instrumente hierfür stehen langlebige Konstruktionen, Instandhaltung, Sanierung, Reparatur(-fähigkeit), Wiederverwendung, Wiederaufarbeitung und Wiederverwertung (Recycling) zur Verfügung. 

Die Fraunhofer-Gesellschaft hat es sich zum Ziel gesetzt, den Wandel vom heutigen, weltweit noch weitgehend linearen hin zu einem zirkulären System aktiv zu gestalten und forscht an den hierfür benötigten systemischen, technischen und sozialen Innovationen und den daran angepassten Wertschöpfungsnetzwerken.