Pflanzen: Neue Wege in Landwirtschaft und Industrie

Pflanzen bieten ein erhebliches Potenzial als kostengünstige, umweltverträgliche sowie rohstoff- und energieeffiziente Produktionssysteme, die mit maßgeschneiderten "plant made" Inhaltsstoffen Rohstoffe und Synthesebausteine liefern und darüber hinaus noch Polymere, Pigmente, Fette und Stärke produzieren, die z. B. in der Automobil- oder Papierindustrie Anwendung finden. Pflanzen mit hoher Toleranz gegen Schädlinge und einer verbesserten Aufnahmefähigkeit für Nährstoffe erschließen neue Anbaugebiete, tragen zur Wirtschaftlichkeit der Produktion und zur Verringerung ökologischer Belastungen bei.

Die bisherigen Ausgangsstoffe der chemischen Industrie und Energiegewinnung - Erdöl, Erdgas und Kohle - unterliegen derzeit sehr starken Preissteigerungen, führen zu einem weiteren Anstieg der globalen CO2-Konzentration und werden in den nächsten 20 Jahren ihr Fördermaximum erreichen. Stoffwandelnde Industrien, wie z. B. die chemische und pharmazeutische Industrie, aber auch die nachhaltige und mit Stoffumwandlung gekoppelte Kraftstoffproduktion sind auf die Alternative "erneuerbare und nachwachsende Rohstoffe" angewiesen.

Die Bundesregierung verfolgt das Ziel, den Aufbau einer wissensbasierten Bio-Industrie in Deutschland zu beschleunigen. Sie strebt an, dass Deutschland bis zum Jahr 2015 die europäische Spitzenposition in Pflanzenbiotechnologie und Pflanzenzüchtung erreicht. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe an der Energieversorgung soll bis 2015 deutlich erhöht werden. Ebenso soll der Einsatz von erneuerbaren und nachwachsenden Rohstoffen in der chemischen Industrie, der gegenwärtig bei 10-12 % liegt, erheblich ausgedehnt werden.

Stärken Chancen
  • Starke Pflanzenzuchtunternehmen: Global agierende Mittelständler; hoher FuE-Anteil; Weltmarktführer bei Zuckerrübe, Raps und Gerste.
  • Starke Kompetenzkerne der Pflanzengenomforschung: Köln, Potsdam, Gatersleben, Göttingen.
  • Europäische Integration: Deutschland treibt die europäische Integration in der Pflanzenforschung.
  • Hohe Kompetenz im Bereich der chemischen und verfahrenstechnischen Forschung: Universitäten, Fraunhofer-Institute, Leibniz-Institute.
  • Hohe Akzeptanz von Pflanzenprodukten: Naturnahe Produkte genießen hohe Akzeptanz.
  • Leistungsfähige Landwirtschaft: Unternehmerisch denkende und gut ausgebildete deutsche Land- und Forstwirte.
  • Hohes Flächenpotenzial: Geeignete Produktionsflächen verfügbar.
  • Agrartechnik, Maschinen- und Anlagenbau: Hohe Kompetenz vor Ort verfügbar.
  • Hohe Quote beim Einsatz pflanzlicher Rohstoffe: Im Vergleich zu anderen europäischen Ländern Vorreiterposition.
  • Starke Sicherheitsforschung: Umgang mit transgenen Pflanzen wird intensiv untersucht.
  • Pflanzen als Rohstoffquelle: Maßgeschneiderte Synthesebausteine für die chemische und pharmazeutische Industrie; neue Produktionsverfahren für Enzyme und therapeutische Wirkstoffe.
  • Pflanze als Bioreaktor: Lieferung von Produkten und Rohstoffen für die integrierte chemische und biotechnologische Produktion.
  • CO2-neutrale Rohstoff- und Energiequelle: Energiepflanzen reduzieren Abhängigkeit von fossilen Rohstoff- und Energieträgern.
  • Kaskadennutzung: Zuerst stoffliche dann energetische Nutzung.
  • Dezentrale Wertschöpfung und breite Verteilung des Mehrwertes: Etablierung von Verarbeitungs- und Produktionsketten in ländlichen und u. a. auch strukturschwachen Räumen.
  • Hohe FuE-Rentabilität: Hohe gesamtwirtschaftliche Verzinsung von Pflanzenzüchtung und Pflanzenbiotechnologie.
  • Technologieführerschaft möglich: Insbesondere in Verknüpfung mit chemischer Industrie und Ingenieurwissenschaften (Verbrennungsmotor).
Schwächen Herausforderungen
  • Wettbewerbsnachteile: Fehlende Honorierung externer Effekte bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe.
  • Zersplitterte Forschungskapazitäten in der deutschen Agrar- und Ernährungsforschung.
  • Grüne Gentechnik: Schaffung eines innovationsfreundlichen Rechtsrahmens.
  • Reputation von genmanipulierten Pflanzen: Geringe Verbraucherakzeptanz im Bereich Lebensmittel.
  • Gefahr der Verlagerung: Von Produktions- und Versuchsstätten von Pflanzenzüchtern ins Ausland.
  • Nicht-technische Marktzugangsprobleme: Besonders im Bereich Bioenergie bestehen Schwierigkeiten.

Genomforschung und Systembiologie als Grundlage für Pflanzenzüchtung und Pflanzendesign stärken

Genomforschung und Systembiologie sind entscheidende und grundlegende Wissenschaftsfelder für den Erkenntnisfortschritt in den Lebenswissenschaften und Voraussetzung für die Innovationsfähigkeit der Agrar- und Forstwirtschaft, des Nahrungsmittelsektors, der Medizin, der Pharma- und Biotech-Industrie, des Umweltschutzes und anderer nachgelagerter Wirtschaftsbranchen. Die Genomforschung an Nutzpflanzen hat sich zu einem international hochkompetitiven Forschungsgebiet entwickelt, mit dem sich rascher wissenschaftlicher Fortschritt und bedeutende wirtschaftliche Interessen verbinden. Daher wird die grundlegende und angewandte Forschung in den Bereichen Pflanzengenomforschung, Pflanzenbiotechnologie, Bioenergie und Pflanzendesign unter Berücksichtigung systembiologischer Forschungsansätze vom BMBF gemeinsam mit der Wirtschaft gefördert. Das hohe Innovationspotenzial an den Schnittstellen zwischen Pflanzengenomforschung, Mikroben- und Tiergenomforschung sowie der molekularen Ernährungsforschung für diese Anwendungsfelder soll durch das Programm "GABI FUTURE" gezielt entwickelt werden. "GenoMik-Plus" fördert Forschung zur Stimulierung des Pflanzenwachstums, zum Pflanzenschutz und zur effizienten Nährstoffaufnahme durch Analyse der Interaktion von Pflanzen und Bakterien.

Pflanzenzüchtung für widerstandsfähige und ertragreiche Pflanzen fördern

Die Widerstandsfähigkeit der Nutzpflanzen gegen wirtschaftlich bedeutende Krankheitserreger und abiotische Schad- bzw. Stressfaktoren soll erhöht und die Qualität der Erzeugnisse gesteigert werden. Dazu muss neben der notwendigen Grundlagenforschung der Zuchtfortschritt durch neue Methoden der Züchtungsforschung effizienter und schneller generiert werden. Für nachwachsende Rohstoffe wird die Züchtung ertragreicher Rohstoff- und Energiepflanzen und Verbundvorhaben zum integrierten und insbesondere nachhaltigen und wirtschaftlichen Energiepflanzenanbau (EVA) im Vordergrund stehen.

Pflanzen als Rohstofflieferanten der Zukunft

Für die Umstellung der Wirtschaft auf die Nutzung biologischer Rohstoffe als Rohstoffquelle sind neue Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion erforderlich. Besondere Potenziale bieten sich hier durch die gezielte Nutzung aller Pflanzenteile für die Gewinnung von pharmazeutischen Produkten, Chemikalien, Kraftstoffen und anderen Energieträgern. Von besonderem Interesse sind hier nachhaltige, integrierte Aufschlussverfahren mit Komponententrennung für Rohstoffe, bei denen alle Bestandteile des Ausgangsmaterials in einem für einen anschließenden biotechnologischen und/oder thermochemischen Prozess zur Gewinnung von Synthesebausteinen, Kraftstoffen und Energie eingesetzt werden können.

Darüber hinaus wird die Markteinführung von Produkten aus erneuerbaren und nachwachsenden Roh-stoffen, wie z. B. Bioschmierstoffe, Biohydraulikflüssigkeiten und Naturdämmstoffe, sowie die marktnahe Demonstration von Bioenergie unterstützt. .

Internationale Zusammenarbeit vertiefen

Deutschland ist der Motor der europäischen Integration in der Pflanzenforschung. Die nationalen Ziele können nur durch die Bündelung des Potenzials von Forschung und Entwicklung der führenden europäischen Länder erreicht werden. Deshalb wird die Kooperation mit den Pflanzengenomforschungsprogrammen Spaniens und Frankreichs unter Federführung der Wirtschaft vertieft. ERA-Netze zur Pflanzengenomforschung, zu Bioenergie und zur stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe flankieren den Prozess der europäischen Integration. Der Beitritt Deutschlands zum Bioenergy Agreement der IEA (International Energy Agency) ist dabei ein entscheidender Schritt, die Zusammenarbeit auf internationaler Ebene zu vertiefen.

Rechtliche Rahmenbedingungen innovationsgerecht gestalten

Als Grundlage für diese international wettbewerbsfähige FuE-Tätigkeit und die Erschließung neuer Märkte bedarf es forschungs- und innovationsfreundlicher Rahmenbedingungen. Nationale und europäische Regelungen, insbesondere im Gentechnikrecht, müssen so ausgestaltet werden, dass sie die Forschung, Entwicklung und Anwendung der Gentechnik befördern und gleichzeitig dem Schutz von Mensch und Umwelt gerecht werden..

Gesellschaftlichen Dialog verstärken

Trotz einer hohen Akzeptanz für Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen ist die mangelnde Kenntnis oft ein Hindernis für deren Markteinführung. Fachinformationen und Öffentlichkeitsarbeit leisten deshalb auf diesem Gebiet wertvolle Beiträge. Eine fachgerechte Darstellung der Thematik nachwachsender Rohstoffe auf Messen, Ausstellungen, Tagungen und anderen Veranstaltungen, Publikationen für die breite Öffentlichkeit und die Fachwelt sowie die Bioenergieberatung der FNR sind wesentliche Elemente der künftigen Maßnahmen. Des Weiteren wird die Fördermaßnahme GABI-FUTURE ein umfassendes Konzept für den gesellschaftlichen Dialog umsetzen.

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