Gastkommentar

Thomas Rosenau © Boku
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Dossier

"Nachwachsende Rohstoffe - das Erdöl und Erdgas der Zukunft"

Gastkommentar

25.06.2015
  • Wien (Gastkommentar) - Begriffe wie "Bioraffinerie", "Biotreibstoffe", "Biodiesel" oder "Bioenergie" sind heute in aller Munde und Thema vieler politischer - zum Teil recht emotional und nicht unbedingt auf dem Boden wissenschaftlicher Tatsachen geführter - Diskussionen. Einige naturwissenschaftliche Überlegungen können hier etwas Struktur in das Chaos der Begriffe, Wünsche und Vorstellungen bringen. Was kann man also erkennen, wenn man auf die Thematik aus dem Blickwinkel des Chemikers schaut? Zum ersten ist es ein wissenschaftlicher Fakt, dass fossile Rohstoffe - Kohle, Erdöl und Erdgas - eines Tages aufgebraucht sein werden. Der Zeitpunkt dafür mag strittig sein, das Eintreffen dieses Szenarios ist sicher.

  • Alle Güter und Produkte aus Erdöl, Erdgas und Kohle, mit denen die chemische Industrie uns heutzutage weltweit versorgt und auf denen Wohlstand und Gesellschaften aufbauen - Plaste, Materialien, Benzin, Diesel, Dämmstoffe, Farben, Lacke, Heizöl, Pharmaka - würde es dann nicht mehr geben, weil die Ausgangsstoffe dafür nicht mehr vorhanden sind - es sei denn, die Menschheit hat gelernt, andere Grundstoffe zu nutzen, die den fossilen Rohstoffen gleichwertig (oder sogar überlegen) sind.

  • Dafür gibt es nur eine Möglichkeit: nachwachsende Rohstoffe, eine andere Quelle für organische Materialien existiert schlichtweg nicht. Hier ist vor allem das Holz zu nennen, das den größten Massenanteil einbringt, aber natürlich auch andere Quellen, die landwirtschaftliche, forstliche oder maritime Biomasse zur Verfügung stellen kann. Dies werden also - in zugegebenermaßen fernerer Zukunft - die Ausgangsstoffe für ALLE Produkte des täglichen Lebens sein. Dafür müssen die gesamten Stoffflüsse, Produktionslinien und Logistikstrukturen der heutigen chemischen Industrien umgestellt werden - eine weltweite Revolution, deren Bedeutung kaum ermessen werden kann und die in ihrer Tragweite und Radikalität vielleicht nur mit dem Übergang der Menschheit von Jägern und Sammlern in die Sesshaftigkeit vergleichbar ist.

  • Warum gelingt diese Umstellung der Rohstoffbasis von fossil auf nachwachsend noch nicht heute komplett? Die klassischen chemischen Industrien hatten 150 Jahre Zeit sich zu entwickeln und die heutigen Technologien hervorzubringen, während Bioraffinerien und die grüne Chemie erst seit zwei bis drei Jahrzehnten entwickelt werden. Hier muss man eine Wachstumszeit zugestehen, insbesondere, was die Forschung, Wissen und Technologieentwicklung zu nachwachsenden Rohstoffen angeht.

  • Heutzutage geschieht die Nutzung nachwachsender Rohstoffe und ihrer Folgeprodukte noch großteils "energetisch", d.h. sie werden verbrannt. Begriffe wie Biodiesel, biofuels, Biogas, Pyrolyseöl deuten alle in dieselbe Richtung der energetischen Nutzung. Bedenken wir aber eines: für die Herstellung von Plasten, Elasten, Farben, Pharmaka usw. benötigt man organisch-chemische Verbindungen, Kohlenstoffverbindungen (diese kommen bisher eben aus dem Erdöl, in Zukunft dann aus dem Holz). Ohne diese ist keinerlei Produktion von Materialien, keinerlei stoffliche Nutzung, möglich. Zur Gewinnung von Energie braucht man diese Kohlenstoffverbindungen (die man dann lediglich zu CO2 und Wasser verbrennt) eben nicht unbedingt.

  • Es gibt andere, ökologisch bessere und unerschöpfliche Energiequellen: Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie (und sogar die Atomenergie muss hier genannt werden). Diese alle greifen nicht auf Kohlenstoffverbindungen zurück und stehen damit nicht in Konkurrenz zur stofflichen (materiellen) Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Ist es da nicht eine Fehlentwicklung und eine ungeheure Verschwendung, nachwachsende Rohstoffe vor allem zu verheizen, pardon: "energetisch zu nutzen", auch wenn die im Vergleich zu fossilen Brennstoffen den Vorteil der CO¬2-Neutralität haben? Aus sehr langfristiger Perspektive: ja, definitiv. Aus aktueller Sicht muss man selbstkritisch eingestehen, dass Forschung und chemische Industrie bei weitem noch nicht in der Lage sind, die komplexe Palette der heutigen Produkte auf Erdöl-Basis aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen.

  • Dies kann nur durch intensive wissenschaftliche Forschung gelingen. Hier geht es nicht nur um die Entwicklung einiger spezieller Materialien und Produkte, es geht vielmehr um die prinzipielle Erforschung der Lebensgrundlagen künftiger Generationen: Holz und landwirtschaftliche Produkte werden das Erdöl und Erdgas der chemischen Industrien der Zukunft sein müssen, wenn es eben diese fossilen Ressourcen nicht mehr gibt. So gewinnt "Grundlagen-Forschung" noch eine ganz andere Bedeutung und so sollte auch jedem leichter klar werden, warum wir diese "Grundlagen-Forschung" unbedingt und in verstärktem Maße brauchen, gerade in Österreich, das mit seiner starken Land- und Forstwirtschaft einen Reichtum an diesen "Rohstoffen" der Zukunft besitzt - auch wenn in Zukunft diese Reichtümer in ganz anderer Form genutzt werden als noch heute.

Zur Person

Thomas Rosenau, Leiter der Abteilung "Chemie nachwachsender Rohstoffe" an der Boku

Nach dem Abschluss des Kirchenmusikstudiums (Konzertfach Orgel) an der Franz-Liszt Hochschule Weimar studierte Thomas Rosenau Chemie an der Technischen Universität Dresden. Nach Dissertation und Postdoc-Aufenthalt in den USA kam er 1998 an die Universität für Bodenkultur Wien, wo er sich 2003 für Organische Chemie habilitierte. Seit 2005 Professor für Holz-, Zellstoff- und Faserchemie am Department für Chemie, leitet er seit 2012 die neugegründete Abteilung "Chemie nachwachsender Rohstoffe" desselben Departments. In den Jahren 2008 und 2009 lehnte er zwei Rufe auf Professuren an die TU Dresden (D) und die Berkeley University (USA) ab. Gastprofessor an der Shinshu University Japan und Mitglied der International Academy of Wood Science und der Japanese Academy of Science, leitet seit 2008 zusammen mit Antje Potthast das Christian-Doppler-Labor "Advanced cellulose chemistry and analytics" und ist seit 2013 einer der wissenschaftlichen Leiter des K-Zentrums FLIPPR (Future Lignin and Pulp Processing Research) an der BOKU. Seine Forschungsgebiete sind die grundlegende Chemie nachwachsender Rohstoffe (Cellulose, Lignin, Hemicellulosen, Papier, Fasern), verschiedene Bioraffinerie-Szenarien, die Chemie von Biomaterialien und moderne Methoden der "grünen Chemie", die Arbeiten sind in mehr als 260 referierten wissenschaftlichen Artikeln und ca. 350 Konferenzbeiträgen veröffentlicht.

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