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Mit Grüner Chemie und Digitalisierung den Wandel vorantreiben

Die Videos der Veranstaltung können auf YouTube angesehen werden.

Das Ziel der Europäischen Union, bis 2050 klimaneutral zu sein, erfordert einen Wandel in unserer Gesellschaft und ein nachhaltiges Wirtschaftswachstum. Dazu gehört auch, die Industrie zirkulär und nachhaltig zu gestalten. Der chemischen Industrie kommt in diesem Zusammenhang eine zentrale Bedeutung zu, da sie ein wichtiger Bestandteil in fast allen Wertschöpfungsketten ist. In Europa ist die chemische Industrie eine der energieintensivsten Industrien, erwirtschaftet aber gleichzeitig einen stabil hohen Umsatz. Das gleiche Bild sehen wir auch in NRW, wo die Chemieindustrie ein starkes Fundament für angrenzende Industrien bildet. Daher ist der Chemiesektor ein guter Ansatzpunkt, wenn es darum geht, die Nachhaltigkeit branchenübergreifend zu steigern.

Links: Dr. Jasmin Schubert von BIO.NRW.eco hat die Veranstaltung eröffnet.
Rechts: Dr. Christian Schwarz stellt Numaferms innovative Peptidproduktion vor.

Doch wie kann dies erreicht werden? Um dieser Frage nachzugehen, lud BIO.NRW.eco Experten und Stakeholder zum Webinar “Driving Change – How Green Chemistry and Digitalisation lead the way to a Sustainable Economy” im Rahmen der EU Industry Week 2021 ein. Am 18. und 19. März diskutierten Wissenschaftler, Jungunternehmer und Vertreter von Großunternehmen über den grünen Wandel. Dabei wurde deutlich, dass für die Realisierung des grünen Wandels Innovationen und technologische Entwicklungen von entscheidender Bedeutung sind.

Ein Aspekt des Wandels sind neue und innovative Produktionsprozesse. Wie vielseitig diese sein können, wurde gleich in der ersten Session durch drei Konzepte verdeutlicht:

Dr. Christian Schwarz geht neue Wege in der Peptidproduktion. Das innovative biotechnologische Verfahren seiner Firma Numaferm kann, im Vergleich zu herkömmlichen chemischen Prozessen, die Kosten und den CO2-Fußabdruck um mehr als 90 % senken. Einen ganz anderen Ansatz verfolgt ESy-Labs. Prof. Siegfried Waldvogel stellte den Prozess der Elektroorganischen Synthese vor, um beispielsweise Synthetische Kraftstoffe, Feinchemikalien oder Bausteine für die pharmazeutische Industrie herzustellen. Die Plattformtechnology von b.fab wiederum kombiniert Elektrochemie und Biotechnologie. Dr. Frank Kensy, CEO von b.fab, beschrieb, wie mittels künstlicher Photosynthese CO2 als Kohlenstoffquelle nutzbar gemacht werden kann, um Proteine und Plattformchemikalien zu produzieren.

Um alternative Ausgangsstoffe ging es auch in der Session “Sustainable ingredients for consumer products”, in der Juan Medina seine Vision einer zirkulären Kaffee-Wertschöpfungskette erläuterte. Sein Startup Kaffee Bueno nutzt Kaffeeabfälle und Nebenprodukte, um wertvolle Inhaltsstoffe für Kosmetik-, Pflege- und Lebensmittelprodukte biotechnologisch zu erzeugen. Diesem Beispiel folgend werden biotechnologische Verfahren in Zukunft viele neue Anwendungen ermöglichen und neue Rohstoffquellen zugänglich machen. Agnes Borg von EuropaBio erwartet einen Schub für den Einsatz von Biotechnologie und biobasierten Rohstoffen in der Industrie. Es bestehe ein Geschäftspotenzial von 7,7 Billionen Dollar bis 2030.

Live aus einem TV-Studio wurde die Podiumsdiskussion mit Dr. Frank Kensy, John Fox, Mesbah Sabur und 
dem Moderator Michael Carus (v.l.n.r.) übertagen.

Die Rolle der synthetischen Biologie darf dabei nicht unterschätzt werden. Spezialisierte Moleküle haben ein großes Potenzial für die Zukunft, wie Prof. Ilka Axmann von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf treffend formulierte. Dr. Kensy erläuterte, dass dank der synthetischen Biologie der Bandbreite an Produkten, die hergestellt werden können, kaum Grenzen gesetzt sind.

Ein weiteres wichtiges Werkzeug für die Transformation hin zu einer nachhaltigen und zirkulären Wirtschaft ist die Digitalisierung. Digitale Prozesse können helfen, industrielle Prozesse effizienter zu gestalten und Forschung und Entwicklung zu beschleunigen. Die Digitalisierung kann aber auch für Transparenz innerhalb der Kreislaufwirtschaft zu sorgen, indem sie beispielsweise die Rückverfolgbarkeit von Rohstoffen und Produkten gewährleistet. Diesen Ansatz verfolgt auch Circularise. Zusammen mit John Fox von Covestro stellte Circularise-Gründer Mesbah Sabur das Digital Material Tracing vor, wo durch Blockchain-Technologie und digitalen Zwillingen die Rückverfolgbarkeit der Rohstoffe in Produkten gewährleistet wird.

An der Online-Podiumsdiskussion nahmen Dr. Ricardo Gent (links oben), Dr. Julia Reinermann (rechts oben), 
Prof. Dr. Ilka Axmann (links unten) und Dr. Susanne Zibek (rechts unten) teil.

Neben den technischen Entwicklungen ist die Akzeptanz aller beteiligten Akteure, einschließlich der Verbraucher, entscheidend, um den Wandel zu unterstützen und voranzutreiben. Dr. Julia Reinermann von der Ruhr Universität Bochum und der FernUniversität Hagen stellte die Sichtweise der Konsumenten vor und schilderte verschiedene Projekte, um die Verbraucher zu involvieren und die Kommunikation zu verbessern. Agnes Borg erwähnte, dass es bei den Verbrauchern ein wachsendes Bewusstsein gebe sowie eine steigende Nachfrage nach nachhaltigen Produkten. Diese Ansicht teilte auch Dr. Susanne Zibek vom Fraunhofer IGB, die an Biotensiden forscht. Sie stellte allerdings auch heraus, dass der Preis für bio-basierte Produkte erstmal noch höher als Vergleichsprodukte sei und dies die Wahrnehmung und Akzeptanz der Konsumenten beeinflussen könnte.

Agnes Borg und Claire Skentelbery von EuropaBio sehen aber eine positive Entwicklung in der EU, da diese Ambitionen zeige, sich in Richtung des grünen Wandels zu bewegen, z. B. durch die „Green Recovery“ nach der COVID-19-Krise. Die Industrie spiele dabei eine wichtige Rolle, indem sie die Lösungen vorantreibe. Es sei aber sehr wichtig, dass die Politik den richtigen Rahmen dafür setze. Der Übergang zu einer grünen Chemieindustrie ist eine große Herausforderung, aber auch eine Chance, ein starkes und nachhaltiges Europa zu schaffen.

Wir möchten uns ganz herzlichen bei allen Referierenden und Teilnehmenden bedanken, die dieses Event mit ihren Vorträgen und Beiträgen bereichert haben. Ein besonderer Dank gilt unseren Partnern EuropaBio, KI.NRW, CLIB, DIB und BIO Clustermanagement NRW GmbH für die großartige Unterstützung.