Bio-based economie in Duitsland: Sterk in kennis en natuurlijke bronnen

Omvangrijke natuurlijke bronnen en een sterke kennispositie geven Duitsland een goede marktpositie in de bio-based economie. Daarnaast heeft de overheid al vroeg ingespeeld op de bio-based trend met langjarige programma’s. Hierdoor zijn de bio-energie- en biobrandstofsector sterk gegroeid.

Het aantal biogasinstallaties ligt naar schatting boven de 7.100 (2011) en stijgt komend jaar door naar 7.400 (2012). Uit biomassa opgewekte energie dekte in het jaar 2010 7,7 procent van het totale energiegebruik in Duitsland. Daarnaast is Duitsland voorloper op het gebied van industriële biotechnologie. Ook op de markt van biomaterialen vinden veel ontwikkelingen plaats en deze markt komt langzaam uit zijn bestaan als niche-markt.

Vanwege de wereldwijd toenemende concurrentie om beschikbare landbouwgrond voor voedsel en bio-based grondstoffen, ontstaat ook in Duitsland het besef dat haar land- en bosbouwgrond eindig is. Hierdoor komt er steeds meer aandacht voor efficiënter gebruik van beschikbare middelen door verhoging van opbrengsten en het gebruik van alternatieven.
In maart 2011 bezocht een Nederlandse handelsdelegatie Duitsland. Het bezoek had als thema 'Decentrale energieopwekking binnen de agrosector'. De deelnemende ondernemers zijn actief in technieken die een rol kunnen spelen in de verwerking van biomassa. Aan de reis was een Nederlands-Duits energieforum gekoppeld. Onder andere het verschil tussen het Duitse- en het Nederlandse subsidiebeleid was onderwerp van gesprek. Duitse subsidies zijn hoger en worden langer gegarandeerd, waardoor volgens de Nederlandse ondernemers de ontwikkelingen in Duitsland sneller gaan. Vanuit concurrentieoverwegingen willen de ondernemers harmonisatie van de regels binnen Europa. Nederland en Duitsland werken er daarom samen met Frankrijk aan om een Europese Biobased Economy Strategie hoger op de Europese agenda te krijgen. In het najaar van 2012 vindt een door Duitsland en Nederland georganiseerd Europees Biobased Economy Congres plaats, waaraan zowel de industrietop als de wetenschap deelneemt.

Stimuleringsbeleid

De enorme groei in duurzame energie in Duitsland is voor een groot deel toe te schrijven aan de stimuleringswetgeving (Erneuerbare-Energie-Gesetz, EEG). Drie componenten van de wet zijn hierbij belangrijk:

• Gegarandeerde aansluiting op het stroomnet van duurzame-energieproducenten;
• Gegarandeerde afname van duurzaam geproduceerde stroom;
• Vaste en langdurige vergoeding (meestal twintig jaar) voor duurzaam geproduceerde stroom, afgestemd op de verschillende opwekkingsmethoden.

Het succes van de wetgeving is onmiskenbaar. In het najaar 2011 was voor het eerst twintig procent van de elektriciteit afkomstig uit duurzame bronnen. Tegelijkertijd wordt er hevig gedebatteerd over de stijgende kosten en soms onevenredig voordelige stimuleringsregelingen, extra accenten (offshore wind) en invoering van meer marktwerking. Per 1 januari 2012 treedt de herziene EEG in werking. Wat betreft biobrandstoffen is belangrijk dat er meer nadruk komt op te liggen op de bouw van grotere biogasinstallaties dan onder de vorige regeling, dat de vergoeding voor stroom uit vloeibare biomassa (plantaardige oliën) eindigt, dat de opwekking van stroom uit maïs en de daarmee samenhangende verschuiving naar maïsaanbouw wordt tegengegaan en dat minimumverplichtingen worden ingevoerd: hetzij 60 procent warmtegebruik, hetzij 60 procent mestbasis.
De vrijstelling van accijnzen voor biogas en biodiesel blijft voorlopig overeind (gedifferentieerd naar biobrandstof).

Onderzoeksbeleid

De nationale onderzoeksstrategie 'BioÖkonomie 2030' formuleert twee hoofddoelen. Ten eerste moet Duitsland leidend worden in onderzoek en innovatie op het gebied van bio-based producten, diensten en processen. Door het ontwikkelen van deze technologieën wil de regering de concurrentiekracht van de economie als geheel vergroten en arbeidsplaatsen en economische activiteit creëren. Het tweede doel van de onderzoeksstrategie is om dit economisch gewin op een ecologisch en ethisch verantwoorde manier te bereiken. Bij het gebruik van biologische bronnen moet dus altijd op klimaat, ecologie en de wereldwijde voedselvoorziening worden gelet. De regering wil met de onderzoeksstrategie bereiken dat Duitsland een voorloperrol heeft bij onderzoek en ontwikkeling naar oplossingen voor deze uitdagingen.
Men let daarbij ook steeds op de biomassaketen als geheel en de wisselwerking tussen verschillende biomassastromen (voeding, industrieel of energetisch) om concurrentie tussen deze stromen te herkennen en prioriteiten te kunnen stellen. De voedselvoorziening krijgt daarbij altijd voorrang. Ook wil men hoogwaardige producten prioriteit geven boven bulkgoederen.
De volgende onderzoekszwaartepunten ondersteunen deze doelen:

• Wereldwijde voedselvoorziening: versterken van agro-onderzoek en biowetenschap vanuit verschillende invalshoeken, zowel meer productie als het vermijden van post-harvest verliezen.
• Duurzame voedselproductie: De noodzakelijke toename van de voedselproductie moet op een efficiënte en sparende manier worden bereikt. Daarvoor is onderzoek nodig naar hoe biomassaproductie het klimaat, het milieu, grondstoffen en biodiversiteit kunnen beïnvloeden.
• Onderzoek naar gezonde en veilige voedselproductie.
• Industrieel gebruik van biomassa (witte biotechnologie): De productie van bio-based producten kunnen zowel het klimaat als het milieu beschermen, maar ook meehelpen om de economie minder afhankelijk te maken van de import van fossiele grondstoffen.
• Meer energie uit biomassa: Biomassa gaat een groter deel uitmaken van de energiemix. Er is onderzoek nodig om biomassa efficiënter om te zetten in energiedragers als biobrandstoffen. Hiervoor zijn demonstratieprojecten van groot belang.

Bio-energie

De Duitse bio-energiebranche creëerde in 2009 9,15 miljard euro aan toegevoegde economische waarde en er werd voor 12,6 miljard euro geïnvesteerd. In de branche werken ongeveer 110.000 mensen.
Op 3 augustus 2011 publiceerde de Duitse regering haar energieonderzoeksstrategie voor de komende 3,5 jaar. Hierin schetst de regering welke bijdrage ze van de wetenschap verwacht om het ambitieuze energiebeleid waar te maken. Bio-energie is één van de onderdelen uit de onderzoeksstrategie. Het BMBF ziet bio-energie als belangrijk onderdeel van een duurzame energieverzorging, onder andere omdat bio-energie basislast kan leveren en niet onderhevig is aan grote fluctuaties, zoals energie uit zon en wind dat wel zijn. Het budget voor onderzoek naar bio-energie stijgt de komende jaren van 23 miljoen euro (2010) naar 62 miljoen euro (2014).
Dit onderzoeksgeld gaat gedeeltelijk rechtstreeks naar instituten. Ook werd aangekondigd dat de betrokken ministeries de komende tijd verschillende onderzoekstenders zullen uitschrijven. De onderzoekstender 'BioProfi' bijvoorbeeld is erop gericht om de stap te maken van fundamenteel onderzoek naar daadwerkelijk gebruik en verwerking van biomassa op grotere schaal. Men wil zo bestaande technologieën verbeteren en nieuwe procesketens in de praktijk omzetten. Voor de tender is ruim 20 miljoen euro beschikbaar (2012-2015). De tender is nationaal en met name gericht op publiek-private projecten. Wel is het doel om juist die onderzoeksprojecten te financieren, die zich richten op internationale samenwerking.
De volgende onderwerpen krijgen speciale aandacht:

• Biomassagroei: Testen van micro-organismen, gericht op bijvoorbeeld het verwerken van restproducten uit de industrie.
• Verwerking van biomassa: Ontwikkelen en verbeteren van processen met behulp van enzymen, vooral ook op grote schaal.
• Conversie:
• Verbeteren van het begrip van biochemische processen en zo storingen in productiefaciliteiten voorkomen.
• Omzetten van directe zonne-energie in biomassa, vooral gericht op processen waarin micro-organismen, zoals algen, energiedragers produceren zonder zelf te worden verwerkt.
• Innovatieve concepten voor kleinere, decentrale centrales.
• In kaart brengen van emissies van broeikasgassen en andere uitstoot bij verschillende soorten biomassa.
• Opwerking: Innovatieve oplossingen om waardevolle grondstoffen en brandstoffen energiezuinig te scheiden.
• Sensoren: Ontwikkelen van verschillende soorten sensoren (klassieke, maar bijvoorbeeld ook microbiologische indicatoren) waardoor installaties efficiënter kunnen worden gebruikt.

Een voorbeeld van de verwerking van restbiomassa uit de agrarische industrie is een project van het bedrijf Süd-Chemie in Beieren. In het gebruikte proces met de naam 'sunliquid' zetten biokatalysatoren cellulose uit bijvoorbeeld stro om in suiker, dat vervolgens wordt omgezet in ethanol. Op deze manier kan jaarlijks 1.000 ton ethanol worden geproduceerd uit 4.000 ton stro.

Witte biotechnologie

Industriële biotechnologie is een sterke en groeiende sector in Duitsland. In 2011 steeg de omzet van deze industrie naar 2,4 miljard euro. De industriële R&D-uitgaven bedroegen volgens een studie van het ministerie voor onderzoek (BMBF) ongeveer een miljard euro (2010). Op dit moment komt dertien procent van alle grondstoffen voor de chemische industrie uit biomassa. Nordrhein-Westfalen is één van de belangrijkste vestigingsplaatsen voor industriële biotechnologie, met twee clusterinitiatieven (TU Dortmund en CLIB), vestigingen van industriële biotechnologieconcerns en veel MKB dat is gelieerd aan industriële biotechnologie.
Bioraffinage kan een belangrijke rol spelen bij de productie van nieuwe biomaterialen, omdat het de concurrentie om grondstoffen kan verminderen en op maat gesneden grondstoffen kan leveren. De belangrijkste biomaterialen in Duitsland zijn gemaakt van biopolymeren en natuurvezels (en composieten hiervan). Onderzoek en productie van biopolymeren vindt voornamelijk plaats binnen grote chemische ondernemingen in Duitsland. Maar de verwerking van biopolymeren vindt voor het merendeel plaats bij kleinere bedrijven die specifieke producten produceren, zoals verpakkingen.
Het stadje Leuna in de deelstaat Sachsen-Anhalt is al bijna honderd jaar een belangrijke vestigingsplaats voor de Duitse chemische industrie. In de eerste wereldoorlog bouwde BASF een groot chemisch complex voor de productie van ammoniak via het Haber-Bosch proces. In de jaren erna ontwikkelde de industrie in Leuna zich verder tot het centrum van de petrochemische industrie in de voormalige DDR. Om te voorkomen dat de deels verouderde fabrieken na de Duitse eenwording zouden sluiten en veel arbeidsplaatsen verloren zouden gaan, is er vanaf 1990 veel overheidsgeld in de lokale industrie gestopt. Nu de laatste jaren veel beleid erop gericht is minder afhankelijk van fossiele brandstoffen te worden, hebben lokale en landelijke overheid besloten 50 miljoen euro te investeren in het nieuwe Chemisch-Biotechnologische Prozesszentrum. Dit centrum voor toegepast wetenschappelijk onderzoek op het gebied van bioraffinage zal een brug moeten vormen tussen de chemische industrie en onderzoekers in de industriële biotechnologie. In het Chemisch-Biotechnologisches Prozesszentrum zijn in 2010 projecten van 23 bedrijven en 15 (universitaire) onderzoeksinstituten gestart.

Teeltoptimalisatie

Een belangrijk deelthema binnen de bio-based economy in Duitsland is het veredelen en telen van efficiëntere planten. Onderzoek op dit gebied richt zich onder andere op het telen van planten die minder kunstmest nodig hebben, beter bestand zijn tegen ziekten of meer biomassa opleveren. Het belangrijkste stimuleringsprogramma op dit gebied in Duitsland is GABI-Future, waarin het BMBF 50 miljoen euro beschikbaar stelt voor de periode 2007-2013. Dit programma is bedoeld voor zowel fundamenteel onderzoek, toegepast onderzoek en productontwikkeling als de ontwikkeling van ondersteunende infrastructuur, zoals databases en analysemethoden.
Op het gebied van fundamenteel onderzoek zijn hier onder andere de Max Planck Instituten in Potsdam en Keulen (moleculaire plantenfysiologie en teeltonderzoek) bij betrokken. Maar ook op commercieel vlak zijn hier enkele interessante spelers actief, zoals BASF plant science, Bayer crop science en KWS Saat AG.
Eén van de technologieën voor teeltoptimalisatie is genetische modificatie. In grote delen van Duitsland (vooral in het zuiden) is veel tegenstand tegen deze technologie. Het beleid van de centrale regering is om iedere deelstaat zelf te laten bepalen of ze genetische modificatie ontmoedigen of niet. De deelstaten kunnen bijvoorbeeld zelf bepalen wat de minimum afstanden moeten zijn tussen percelen met en zonder genetische gemodificeerde gewassen.


Joop Gilijamse - 5-12-2011