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Bioenergie

Wissenschaftler hält Petrischale in der Hand

Mikroorganismenkultur im Labor
Quelle: angellodeco stock.adobe.com

Die Bioenergie wird gewonnen aus organischen Ausgangsstoffen, wie:

  • Biogas
  • fester Biomasse wie Holz
  • Bioabfällen

Mikroorganismen bauen die in der Biomasse gespeicherte Sonnenenergie in energetisch nutzbare Gase um. In den Biogasanlagen leben komplexe Lebensgemeinschaften verschiedener Arten und Gattungen von Bakterien und Archeen.

In einem kontrollierten Zersetzungs- und Gärprozess in feuchtem Milieu unter Luft- und Sauerstoffabschluss entstehen Wasser und Gase, vor allem Methan und Kohlendioxid. Das verbleibende Gärsubstrat ist ein wertvolles Düngemittel. Viele landwirtschaftliche Betriebe haben sich damit in den letzten Jahrzehnten ein zweites Standbein geschaffen. Mittlerweile hat die Bioenergie den größten Anteil an der Energie aus erneuerbaren Quellen in Deutschland. Nutzbar sind:

  • Wärme
  • Strom
  • Kraftstoffe

Seit Einführung des Gesetzes für den Ausbau erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG) ist der Biogasanlagenbestand in Deutschland kontinuierlich gewachsen. Die Erzeugung von Bioenergie hat durch die Bemühungen zur Senkung der Treibhausgasemissionen und die abnehmende Verfügbarkeit fossiler Energieträger und deren steigende Preistendenz an Bedeutung gewonnen, denn sie leistet einen wichtigen Beitrag:

  • zum Klima- und Umweltschutz
  • zur Einsparung fossiler Ressourcen und
  • zur Verbreiterung der heimischen Rohstoffbasis

Als klimaverträglicher und regional verfügbarer Energierohstoff ist Biomasse, im Vergleich mit anderen erneuerbaren Energien, speicherfähig und dadurch nach Bedarf verfügbar.

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum erforscht von der Produktion über die Bereitstellung bis zur Nutzung von Biomasse, neue Konzepte und technische Lösungen.

 

 

Tierernährung und -gesundheit

Um den Pflanzenaufwuchs vom Grünland nutzen zu können, benötigen die Nutztierarten Verdauungssysteme in Symbiose mit Mikroorganismen. Probiotika (lebensfähige Mikroorganismen) werden sogar gezielt eingesetzt, damit sie sich im Darm ansiedeln und einen gesundheitsfördernden Einfluss auf das Wirtstier haben. Sie ermöglichen den Tieren den besseren Aufschluss der Nahrung und den Wiederkäuern in besonderem Maße die Nutzung zellulosereicher Pflanzennahrung. Durch Milchsäuregärung werden Feldfrüchte zur Futternutzung beispielsweise als Silage konserviert. Das ermöglicht eine Langzeitlagerung und verbessert den Geschmack und die Nährstoffverfügbarkeit. Auch hier sind Mikroorganismen beteiligt.

Mikroorganismen und Invertebraten können aber auch im negativen Sinn eine Bedeutung für die Tierernährung und -gesundheit haben: Als Erreger von Verderb, Seuchen und Krankheiten und als Vorratsschädlinge. Eine Erhaltung auch dieser Mikroorganismen in Sammlungen und der Zugang der Forschung zu diesen ist wichtig für die schnelle Entwicklung von Impfstoffen, Arzneimitteln und Diagnoseverfahren. Zur weiteren Erschließung des Nutzungspotenzials von Mikroorganismus in der Tierernährung und -gesundheit sind verstärkte Forschungsanstrengungen erforderlich.

Pflanzenzüchtung

In der Pflanzenzüchtung haben Viren, Bakterien, Pilze, Nematoden, Milben und Insekten vor allem als Pflanzenpathogene und Schadorganismen Bedeutung. Die Pflanzenzüchtung benötigt einen systematischen und leichten Zugang zu solchen Erregern, um resistente Sorten entwickeln zu können.

Nachwachsende Rohstoffe

Nachwachsende Rohstoffe sind land- und forstwirtschaftliche Rohstoffe, die außerhalb des Ernährungsbereichs stofflich oder energetisch genutzt werden können, wie beispielsweise bei der Bioenergie, die oben beschrieben wird. Andere Beispiele sind:

  • Papier und Pappe
  • Schmierstoffe
  • Zwischen- und Endprodukte der chemischen Industrie
  • Arzneimittel
  • Kosmetika
  • Farbstoffe
  • Textilien

Ihre Anbaufläche ist in den letzten Jahren kontinuierlich gewachsen. Sie können helfen, den Klimawandel zu bremsen oder dienen der Versorgungssicherheit. Mikroorganismen spielen eine wichtige Rolle, da sie häufig gezielt für die stoffliche Umwandlung eingesetzt werden. Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe koordiniert Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte in diesem Bereich.