Innovation Matters GbR:
SafranMatters: Wir bringen Robotik aufs Feld!
Die innovativen Unternehmen der baden-württembergischen Wirtschaft und die Forschungseinrichtungen tragen mit ihren Ideen und
Produkten zur Umsetzung der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg bei. In diesem Abschnitt stellen wir
innovative Praxis-Beispiele aus Baden-Württemberg vor.
SafranMatters: Wir bringen Robotik aufs Feld!
Nutzungskaskade bei der urbanen Lebensmittelproduktion mit Keimlingen und Gourmet-Pilzen
CO2-neutrale Fasern und bio-basierte Polymere aus Einjahrespflanzen
Derzeit werden Einjahrespflanzen, analog zu Holz, meist in großen zentralen Anlagen mittels Chemikalien aufgeschlossen. Dies erfordert einen hohen Energieeinsatz und geht mit chemisch verunreinigten Reststoffströmen einher. Das Steam Explosion Verfahren bietet eine chemikalienfreie Alternative. Auf eine Dampfdruckerhitzung folgt dabei eine explosive Dekompression, um ligno-zellulosehaltiges Material für weitere Verarbeitungsschritte zugänglich zu machen. Technische, betriebliche und wirtschaftliche Herausforderungen haben die dezentrale Faserproduktion aus Einjahrespflanzen bisher eingeschränkt.
‚RECOU‘ - ein ökologisches Verpackungspolstermaterial aus Getreidespelzen
Verpackungsmaterialien wie EPS (Styropor) werden aus fossilen Rohstoffen hergestellt, nur teilweise rezykliert und können bei der nicht-sachgemäßen Entsorgung als Mikroplastik die Umwelt belasten. Die Herstellung ist zudem energie- und CO2-intensiv. Papierbasierte Verpackungen besitzen nur eingeschränkte Polstereigenschaften. Umweltverträgliche und ressourcenschonende Verpackungsmaterialien sind gefordert, um den großen Bedarf zu decken.
Nachhaltige regionale Produktion hochwertiger Speiseöle sowie Verwertung von Nebenprodukten
Äpfel pressen, Bananenchips herstellen, Sauerkraut stampfen – bereits in jungen Jahren zeigte Paul Belthle großes Interesse an der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln. Mit zwölf Jahren bekam er eine Ölpresse geschenkt. Dies bereitete die Grundlage für ‚Die Ölfreunde‘, welche 2019 im Donautal entstanden. Dabei waren für Paul regionale und nachhaltige Konzepte bereits von Anfang wichtig.
Eine knusprige und nachhaltige Zukunft
Guter Holzweg: Sprossenschützer – für den Wald
Naturfaserverstärkte biobasierte Kunststoffe für Li-Ionen-Batterie-Gehäuse in der Großserienproduktion
Bioökonomische Produktionsanlage zur Insektenaufzucht
Die Betreiber einer Biogasanlage und ein Produzent von Faserstoffen und Papieren haben gemeinsam eine neue Wertschöpfungskette vom Feld bis ins Regal etabliert. Unter Anwendung von Wasserdampf und Druck werden aus der Durchwachsenen Silphie hochwertige Fasern für die Herstellung von kreislauffähigen Verpackungen gewonnen. Aus den verbliebenen Pflanzenbestandteilen wird Biogas hergestellt, welches vor Ort in Strom und (Fern-)Wärme umgewandelt und direkt vermarktet wird.
Das innovative Geschäftsmodell ermöglicht ein zusätzliches Einkommen für Landwirtinnen und Landwirte, denn mit den Fasern entsteht am Hof ein marktfähiges Produkt. Zudem zeichnet sich ab, dass die Durchwachsene Silphie im Vergleich zu anderen Energiepflanzen große Vorteile bezüglich Insektenfreundlichkeit und Humusaufbau bietet. Ein weiterer Vorteil ist der geringe Aufwand für die Pflege der mehrjährigen Pflanze, die nach der Etablierung über viele Jahre geerntet werden kann.
Ein schönes Beispiel für Bioökonomie, neue Wertschöpfungsnetze und die Vorteile von Koppel- und Kaskadennutzung sowie die Verbindung von Ökologie und Ökonomie mit technischen und sozialen Fragestellungen.
Gewinnerin des Innovationspreises im Jahr 2020.
Effizienzsteigerung im Ackerbau in Hohenlohe durch Nährstoffrückgewinnung aus Wirtschaftsdüngern
In Kupferzell wurde eine innovative Anlagenkonzeption entwickelt, die Gülle und Festmist nachhaltiger verwertet. Der Landwirt hat seine Biogas-Anlage, die in der ersten Stufe grünen Strom erzeugt, um weitere Stufen erweitert, in denen aus den Gärresten Phosphor, Stickstoff- und Kalidünger sowie organische Bodenverbesserer gewonnen werden.
Diese konzentrierten Düngerprodukte sind transport- und marktfähig und können bedarfsgerecht dosiert werden. Das Projekt wird von der Europäischen Union und dem Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft „Landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit“ (EIP AGRI) mit einem Betrag von etwa 1,3 Millionen Euro gefördert. Es zeigt, wie bioökonomische Ansätze zukünftig zu Effizienzsteigerung und Ressourcenschutz in der Landwirtschaft beitragen können.
Gewinnerin des Innovationspreises im Jahr 2020.
Optimierung der Stickstoffversorgung im Linsenanbau durch Aussaat mit Rhizo-Bakterien
Das gesteigerte Interesse der Kosumentinnen und Konsumenten nach regional angebauten Lebensmitteln mit hohem Proteingehalt lässt alte bewährte Kulturen wiederaufleben. Im Projekt RhizoLinse wird die Möglichkeit untersucht, die natürliche Symbiose beziehungsweise das natürliche Zusammenleben zwischen Linsen und Knöllchenbakterien (Rhizobien) zu verstärken. Diese Bakterien fixieren Stickstoff aus der Luft und stellen daher eine gute Nährstoffversorgung der Pflanzen sicher.
Indem passende Bodenbakterien bereits mit der Aussaat der Linsen ausgebracht werden, bekommen die Linsen gute Startbedingungen für die Ausbildung von Wurzelknöllchen, was sich positiv auf das Wachstum, den Ertrag und die Qualität der Linse auswirkt.
Diese Nutzung von biologischem Wissen kann zukünftig zur Wiederbelebung dieser einst traditionellen, ernährungsphysiologisch und ökologisch wertvollen Kultur in Baden-Württemberg beitragen.
Ein Ventilator nach dem Vorbild des Eulenflügels
Der nahezu geräuschlose Flug der Eule inspirierte die Entwickler bei der Gestaltung ihres Ventilators. Sie übertrugen die Eigenschaften des Eulenflügels in eine technische Anwendung (Bionik). So entstand die charakteristische Hinterkante der Ventilatorenflügel.
Diese reduziert das Betriebsgeräusch des Ventilators erheblich und wurde zu einem Markenzeichen des Unternehmens Ziehl-Abegg SE. Die Ventilatoren werden in Heizungsanlagen, der Kältetechnik, Wärmepumpen und zur Elektronikkühlung eingesetzt.
Das Beispiel zeigt das große Potential der Bionik für innovative Produktlösungen, einem Kernelement der Bioökonomie.
Ausgezeichnet beim Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg.
Lernen von der Natur
Der Nebeltrinker-Käfer lebt in der Namibwüste und hat eine besondere Überlebensstrategie entwickelt: Er ist in der Lage Tautropfen zu sammeln und diese über die spezielle Oberflächenbeschaffenheit seines Panzers gezielt zu seinem Maul zu leiten. Diese Eigenschaft machte sich das Unternehmen Sto SE & Co. KGaA zu eigen und entwickelte eine Fassadenfarbe, die gezielt Wasser ableiten kann.
Die Fassaden trocknen nicht nur in Rekordzeit, vielmehr bleibt die Fassade und der Wandaufbau langfristig trocken. Pilze und Algen haben hier wenig Chancen. Auf diese Weise wird auch der Einsatz von bioziden Filmschutzmitteln vermieden, ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen Fassadenanstrichen.
Ein Hauptziel in der Bioökonomie ist es durch die Anwendung biologischen Wissens innovative Produkte mit einem Mehrwert gegenüber ihren bereits vorhandenen Pendants zu fördern, genau wie die bionische Fassadenfarbe.
Ausgezeichnet beim Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg.
Urin als Ressource (PeePower)
Jeder Mensch scheidet täglich bis zu zwei Liter Urin aus. Im Altertum nutzten die Menschen Urin bereits wirtschaftlich, woher die Redewendung „Geld stinkt nicht“ herrührt. Den meisten Leuten ist heute nicht mehr bewusst, dass urinhaltiges Abwasser für inzwischen entwickelte biologische Hightech-Verfahren eine hochwertige Rohstoffquelle darstellt.
Im Projekt „PeePower BUGA 2023“ setzen das Engler-Bunte-Institut (EBI) und die Technische Universität Hamburg das Verfahren der mikrobiellen Elektrolyse ein um in einem speziellen Reaktor aus Urin mit Hilfe von Mikroorganismen Wasserstoff zu gewinnen. Dieser wird für das Demonstrationsprojekt auf der BUGA 2023 über eine Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt, welche dem Publikum in Form einer Smartphone-Ladestation zur Verfügung gestellt wird. Dieses Demonstrationsprojekt zeigt die innovativen Ansätze und Verfahren der Bioökonomie, man kann Strom zum Laden des eigenen Handys oder die Beleuchtung der Toilette an abgelegenen Orten beim Toilettengang erzeugen und einen Beitrag zur Ressourcenschonung und -versorgung oder zur Sicherheit leisten.
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