3 Stoffliche Verwertung

Im Gegensatz zur energetischen Verwertung gibt es in der stofflichen Verwertung Nachwachsender Rohstoffe eine große Vielfalt an Ausgangsstoffen und Produktlinien.

Es ist zweckmäßig, sich an den Stoffgruppen Öle/Fette, Stärke/Zucker und Rohfasern zu orientieren.

Die stoffliche Verwertung Nachwachsender Rohstoffe muss vielfach noch Versäumnisse aufholen, die eine Marktdurchdringung einzelner Produkte und Produktlinien erschweren. Der allseits verfügbare und billige Rohstoff Erdöl verleitete dazu, jahrzehntelang die Naturstoff-Forschung zu vernachlässigen. Dieser Nachteil lässt sich nur allmählich ausgleichen.

3.1 Holz

Holz ist traditionell der mengen- und wertmäßig bedeutendste Nachwachsende Rohstoff. Als Kohlenstoffspeicher bindet das in deutschen Wäldern wachsende Holz rund 9 Mrd. Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxid. Jedes Jahr entzieht der deutsche Wald der Atmosphäre zusätzlich 15 Mio. Tonnen CO₂.

Durch die Nutzung von Holzprodukten wirkt das Speicherpotential des Waldes über die Lebensdauer der einzelnen Bäume hinaus. Eine verstärkte Nutzung von Holz gefährdet keineswegs den Waldbestand. In Bayern, dem waldreichsten Bundesland Deutschlands, könnten auf rund 2,5 Mio ha Wald in den nächsten 30 Jahren jährlich rund 18 Mio. Festmeter genutzt werden. Dem steht ein geschätzter Einschlag von knapp 12 Mio Festmeter entgegen.

3.1.1 Einsatzbereiche

Holz ist vielseitig einsetzbar: in der Bau- und Möbelwirtschaft, im Verpackungs- und Dämmstoffbereich; ebenso als Zellstoff in der Papier- und Pappeindustrie. Holz ist ein universeller Bau- und Werkstoff, der aus unserer Umgebung nicht mehr wegzudenken ist.

Trotzdem sind staatliche Anstöße nötig, um auf die Vorzüge des Nachwachsenden Rohstoffs Holz wieder aufmerksam zu machen. So zum Beispiel bei der Holzbauweise. Baufachleute mit ökologischen Bewusstsein schätzen Holz als hervorragenden, wertbeständigen Baustoff mit ausgezeichneter Ökobilanz. Der Holzbau hat gegenüber dem Massivbau den Vorteil des Niedrigenergiehauses ohne Mehrkosten. Holz hat günstige Wärmedämmeigenschaften und eignet sich hervorragend als Dämmmaterial.

Auch die Spanplattenindustrie verarbeitet eine sehr große Menge an Holz.

3.1.2 Holz im Stoffkreislauf

Holz ist ein mustergültiger Rohstoff, dessen Erzeugnisse sich in mehrfach hintereinander geschaltete Stoffkreisläufe einfügen lassen. Ein Beispiel: Verpackungen aus Holz. Holzpackmittel können mehrfach verwendet werden, danach ist eine weitere Nutzung in der Spanplattenindustrie möglich. Ist auch dies nicht mehr möglich, bleibt die Verwendung als Torfersatz, die Kompostierung oder die energetische Nutzung.

Der Verbrauch von Holz und Holzerzeugnissen steigt seit vielen Jahren, dies liegt vor allem am wachsenden Papierbedarf. Prognosen über Absatzchancen für Holz aus heimischer Produktion sind schwierig. Aufgrund seiner hervorragenden ökologischen Eigenschaften wird Holz in Zukunft wieder mengen- und wertmäßig weltweit an Bedeutung gewinnen.

3.2 Flachs, Hanf und Mais

Baumwolle und Kunstfaser hatten die uralte, blaublühende Kulturpflanze Flachs beinahe vergessen gemacht. Die jahrelang betriebene Wiederetablierung des Flachses (auch Faserlein, Öllein genannt) scheint vorerst, wenngleich auf bescheidenem Niveau, gelungen.

So genügsam die Pflanze ist, so kompliziert und riskant ist ihre Ernte. Soll eine gute Faserqualität erreicht werden, sind optimale Wetterbedingungen während der Feldröste erforderlich. Bislang ist dies die einzige ›› Möglichkeit des Faseraufschlusses. Überdies verteuern aufwendige und häufige Arbeitsprozesse die Ernte. Alternativen dazu bieten sich aufgrund wirtschaftlicher und technischer Probleme noch nicht an.

Das geerntete Flachsstroh wird in einer Schwinge mechanisch bearbeitet und gebrochen, um so die Langfasern zu gewinnen, aus denen Garn hergestellt wird. Übrig bleiben Schäben und kurze Fasern. Für diese Bestandteile müssen vermehrt Marktpotentiale erschlossen werden, denn sie machen den Hauptbestandteil (60%) der Pflanze aus. Mögliche Anwendungsbereiche sind Papiere, Vegetationsmatten und technische Vliese, beispielsweise für Automobilinnenteile und Dämmstoffe.

Ähnlich wie Flachs verdrängten petrochemische Produkte die traditionelle landwirtschaftliche Nutzpflanze Hanf nach dem Zweiten Weltkrieg. Ab 1982 war der Anbau in Deutschland verboten. Seit etwa drei Jahren feiert die Pflanze eine lautstarke Wiederauferstehung in den Medien. Seit 1996 darf Hanf unter bestimmten Bedingungen wieder angebaut werden.

Immer neue und ausgefallenere Hanf-Produkte kommen auf den Markt. Doch Parallelen in der Entwicklungsgeschichte des Flachses raten zur Vorsicht. Für einen großflächigen Hanfanbau scheint die Zeit noch nicht reif.

Richtig ist, dass sich Hanf zur Herstellung von Textilfasern, Papier, Baustoffen, Speiseöl, Farben und Kosmetik eignet. Deutschland besitzt aber momentan weder für Anbau und Ernte noch bei der Verarbeitungstechnologie einschlägige Erfahrungen bzw. Know-how. Die meisten der für Hanffasern genannten Anwendungsbereiche im technischen Bereich sind Entwicklungen aus dem Flachsbereich, lassen sich aber nicht ohne weiteres auf Hanf übertragen, sofern eine industrielle Umsetzung im Flachsbereich bislang überhaupt geschehen ist.

Mais kann sehr gut in Form von Granulat als Bindemittel für Öle, Lacke und viele andere Flüssigkeiten und Staub eingesetzt werden.
Im Bereich der Bindemittel profitiert man von der außergewöhnlichen strukturellen Qualität der Maisspindel in Hinsicht auf Absorption. Die Granulate weisen wegen ihrer kapillaren Wirkung eine außergewöhnliche Saugfähigkeit auf, die der von Mineralstoffen an Schnelligkeit überlegen ist. Auf Grund der ausgezeichneten Saugfähigkeit des Maisspindelgranulates eignet es sich als Absorptionsmaterial für unterschiedlichste Medien wie Wasser, Öl, Milch, Duft-, Geruchs- oder Farbstoffe sowie auch als Staub-Kehrmittel und Staub-Absorber. mehr

3.3 Dämmstoffe

Die Nachfrage nach Dämmstoffen aus Nachwachsenden Rohstoffen steigt in den letzten Jahren wegen ihrer ökologischen Vorzüge. Die biologischen Dämmstoffe sind in ihren Eigenschaften mit konventionellen vergleichbar. Dämmstoffe werden inzwischen aus Cellulose, Holz, Schilf, Hanf, Flachs und Schafwolle angeboten. Weiteres zu dem Thema finden Sie unter unter www.naturdaemmstoffe.info

3.4 Öle und Fette

Pflanzenöle entwickeln sich zu begehrten Rohstoffen für die verschiedensten technischen und chemischen Anwendungen. Unsere wichtigsten "Öllieferanten" heißen Raps, Sonnenblume und Öllein.

Entscheidend für die jeweilige Anwendung im Non-Food-Bereich sind die unterschiedlichen Inhaltsstoffe, d.h. Fettsäuren, der pflanzlichen Öle. Ölpflanzen haben teilweise ganz verschiedene Fettsäuremuster, die maßgeblich den Einsatzbereich bestimmen.

In der industriellen Verwertung unterscheidet man die "direkte" von der "indirekten" Nutzung.

Direkt genutzt wird es im Schmierstoffbereich. Pflanzenöle oder modifizierte pflanzliche Öle können größtenteils herkömmliche Schmierstoffe auf Mineralölbasis ersetzen. Am besten eignet sich Rapsöl. Zu den Schmierstoffen zählen Sägekettenöle, Weichenschmierstoffe und Schmierfette; ebenso Bauschalöle.

Diese Verlustschmierstoffe durch Schmierstoffe auf Pflanzenölbasis zu ersetzen, ist ökologisch sinnvoll. Auch Hydrauliköle und Kühlschmierstoffe können substituiert werden, bei den Hydraulikölen halten diejenigen auf Rapsöl- oder Sonnenblumenölbasis 5% Marktanteile, Tendenz stark steigend. Ihre gute biologische Abbaubarkeit und vergleichsweise problemlose Entsorgung machen aus Nawaros-Schmierstoffen umweltverträgliche Alternativen zu mineralölbasierten.

Auch in Kosmetika, Pharmaka, in Lederpflegeprodukten, in Farben und Lacken werden pflanzliche Öle verwendet. Leinöl dient zur Herstellung des Fußbodenbelags Linoleum.

Bei der indirekten Nutzung werden Öle und Fette in Fettsäuren und Glycerine zerlegt und ihren chemischen Eigenschaften entsprechend verwendet. Anwendungsgebiete sind die Kunststoff-, Leder- und Gummiindustrie. Ein sehr wichtiges Einsatzgebiet für pflanzliche Öle sind Wasch- und Reinigungsmittel sowie Seifen.

3.5 Stärke und Zucker

Nach Cellulose ist Stärke der bedeutendste organisch-chemische Rohstoff. Er steht in großen Mengen und hoher chemischer Reinheit zu günstigen Preisen zur Verfügung. Heute gibt es mehr als 600 verschiedene Stärkeprodukte für eine Vielzahl von Anwendungen.

Stärkeliefernde Pflanzen sind in Deutschland Mais, Weizen und Kartoffel. Neben den traditionellen Einsatzbereichen in der Papier- und Pappeindustrie drängen neue stärkebasierte Produkte auf die Märkte der Zukunft: Waschmittelrohstoffe, Rohstoffe für die Kosmetik- und Pharmaindustrie, Fermentationsrohstoffe und biologisch abbaubare Werkstoffe, die petrochemisch erzeugte Kunststoffe ersetzen können. Der langfristige Trend zeigt eine stärkere Hinwendung zu chemisch-technischen Anwendungen.

Biologisch abbaubare, kunststoffähnliche Werkstoffe könnten die Märkte für Stärkeprodukte wesentlich erweitern. Der Müllnotstand treibt diese Entwicklung an. In Deutschland wie in Westeuropa fällt Jahr für Jahr viel fester Haushaltsmüll an, der bald auf keiner Deponie mehr Platz findet. Beinahe ein Drittel dieses Müllvolumens nehmen langlebige, für den kurzlebigen Gebrauch gedachte Verpackungen ein. Der Ruf nach naturnahen Kreisläufen wird lauter. Verfahren des "Biorecyclings" werden zunehmend aktueller.

Biologisch schnell abbaubare Stärkewerkstoffe lassen sich mit Verfahren der Kunststoffverarbeitung zu Hohlkörpern, Formteilen, Schäumen oder Folien verarbeiten. Sinnvoll lassen sie sich in kurzlebigen Anwendungen (Verpackungen, Hygieneartikel, Fast-Food-Geschirr) einsetzen. Ihre biologische Abbaubarkeit ist bei Gartenartikeln wie Pflanztöpfen, Mulchfolien, Friedhofsartikeln oder Biomüllsäcken sehr vorteilhaft.

5 Ausblick

Produkte auf Basis Nachwachsender Rohstoffe gelten als integrale Bestandteile einer ressourcenschonenden und umweltverträglichen Kreislaufwirtschaft. Biomasse ist bereits heute der wichtigste erneuerbare Energieträger, der momentan mehr als 7 % des bayerischen Primärenergiebedarfs deckt.
Ca. 8,5 Mio. t Kohlendioxid werden damit in Bayern durch die energetischen Nutzung Nachwachsender Rohstoffe eingespart und nicht aus fossilen Quellen freigesetzt. Dies ist ein wesentlicher Beitrag zur Kohlendioxid-Kreislaufwirtschaft.
Nach dem Willen der Bayerischen Staatsregierung soll dieser Anteil weiter wachsen. 12 %, sagen Fachleute, könnte der Biomasseanteil im Optimalfall betragen. Bereits die langsame, aber stetige Verteuerung fossiler Energieträger lässt die Marktetablierung Nachwachsender Rohstoffe ansteigen.

Auch in der chemischen Industrie werden Rohstoffe aus der Landwirtschaft einen höheren Stellenwert erreichen.