Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)

Biomasse OUI - Innovationen für eine nachhaltige Biomassenutzung in der Oberrheinregion

  • Projektteam:

    Knapp, Martin (Projektleitung); Nora Weinberger, Alexandra Pehle, Rolf Meyer, Volker Stelzer, Florian Klein

  • Förderung:

    Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE), Interreg IVb Oberrhein; Wissenschaftsoffensive der trinationalen Metropolregion Oberrhein (TMO)

    Nationale Kofinanzierer:

    Deutschland: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg; Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur Rheinland-Pfalz;

    Frankreich: Conseil Régional der Région Alsace;

    Schweiz: Kanton Basel-Landschaft; Kanton Basel-Stadt; Schweizerische Eidgenossenschaft

  • Starttermin: 2012
  • Endtermin: 2015
  • Projektpartner:

    Deutsch-Französisches Institut für Umweltforschung, Karlsruher Institut für Technologie (DE) - DFIU (Gesamtprojektleitung)

    Abteilung Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme, Universität Freiburg (DE) - FeLis; Association pour la Surveillance et l’Étude de la Pollution Atmosphérique, Strasbourg (FR) - ASPA; Departement Umweltwissenschaften, Universität Basel (CH) - DUW; Génétique Moléculaire, Génomique, Microbiologie, Université de Strasbourg (FR) - GMGM; Gestion Territoriale de l’Eau et de l’Environnement, Ecole Nationale du Génie de l’Eau et de l’Environnement de Strasbourg (FR) - GESTE-ENGEES; Institut für Ecopreneurship, Hochschule für Life Sciences, Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW), Muttenz (CH) - IEC; Institut für Umweltwissenschaften, Universität Koblenz-Landau (DE) - IfU; Laboratoire de Gestion des Risques et Environnement, Université de Haute Alsace (FR) - GRE; Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse, Université de Strasbourg (FR) - LMSPC; Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg, Université de Strasbourg / CNRS (FR) - LHyGeS; Laboratoire Image, Ville, Environnement, CNRS / Université de Strasbourg (FR) - LIVE

  • Forschungsgruppe: Nachhaltigkeit und Umwelt

Projektbeschreibung

Logos

Hintergrund

Biomasse ist eine erneuerbare Ressource, die einer energetischen Nutzung und einer stofflichen Nutzung zugeführt werden kann und für die aufgrund der Endlichkeit fossiler Ressourcen künftig ein deutlich höherer Bedarf erwartet wird. Insbesondere der Anbau von Energiepflanzen stellt die Gesellschaft vor neue ethische und umweltfachliche Problemstellungen und entfacht Debatten wie die TTTT-Diskussion (Teller-Tank-Trog-Tagfalter). Mit der Biomassenutzung sind folglich beträchtliche gesellschaftliche und ökologische Auswirkungen verbunden, die eine große Herausforderung mit Blick auf eine nachhaltige Entwicklung und die Vermeidung von Konkurrenzen um die Nutzung verfügbarer Flächen und Ressourcen darstellen.

Deshalb ist für eine nachhaltige Biomassenutzung ein umfassender Ansatz erforderlich, der die gesamte Wertschöpfungskette, verschiedene Nutzungsalternativen, rechtliche und wirtschaftliche Rahmenbedingungen, sowie die spezifische ökologische und soziale Situation vor Ort berücksichtigt. Bereits heute wird das Bioenergiepotential der Oberrheinregion (ORR) durch unterschiedliche Akteure teilweise und in unterschiedlicher Art genutzt. Es existiert derzeit allerdings weder eine konsistente Strategie zur nachhaltigen Biomassenutzung, noch ein etabliertes Netzwerk zur Umweltforschung für die gesamte Region.

Projektziele

Vor diesem Hintergrund ist die Vision des Gesamtprojekts Biomasse OUI die Etablierung der trinationalen ORR als eine der innovativsten Regionen Energie-Europas auf dem Gebiet der nachhaltigen Biomassenutzung. Das konkrete Projektziel besteht dabei in der Förderung der Biomassenutzung als erneuerbare Energie und/oder Rohstoffquelle durch die Erarbeitung einer „Roadmap für nachhaltige Biomassenutzung in der ORR“, die als Aktionsplan und strategische Leitlinie bei der Umsetzung von nachhaltigen Biomasseprojekten dienen soll.

Folgende Zielsetzungen werden hierzu im Rahmen der Wissenschaftsoffensive der Trinationalen Metropolregion Oberrhein (TMO) verfolgt:

  • Untersuchung aller relevanten Aspekte der Biomassewertschöpfungskette (Produktion, Transport, Nutzung)
  • Berücksichtigung verschiedener Entwicklungsalternativen in Szenarien
  • Analyse potentieller Auswirkungen unter Nachhaltigkeitskriterien
  • Einleitung eines lokalen Diskurses über die Vor- und Nachteile der Biomassenutzung

Gleichzeitig soll ein trinationales interdisziplinäres Netzwerk von Wissenschaftlern aus der gesamten ORR gebildet werden. Diese Arbeitsgruppe soll gemeinsam mit Politik, Industrie und den ansässigen Bürgern Umweltprobleme in ihrer Heimatregion angehen. Um dieses Netzwerk langfristig zu etablieren, wird es als „Oberrheinisches Umweltforschungsinstitut“ (OUI) institutionalisiert.

Aufgaben von ITAS

Die Kernaufgabe von ITAS im Projekt Biomasse OUI war die Erarbeitung und die Analyse von Szenarien, die mögliche Weiterentwicklungen der Biomasseproduktion und -nutzung für Bioenergie in der Oberrheinregion (ORR) bis zum Jahr 2030 beschreiben. Die explorativen Szenarien basieren auf unterschiedlichen Ausprägungen nationaler und europäischer Rahmenbedingungen in den Bereichen Energie-, Landwirtschafts- und Naturschutzpolitik sowie Entwicklungen der Bioenergietechnologien. Mit den Szenarien wurden u.a. Veränderungen bei der Landnutzung, der Produktion land- und forstwirtschaftlicher Biomasse sowie der genutzten Biomassenutzungspfade analysiert und die Ergebnisse einer Nachhaltigkeitsbewertung unterzogen.

Außerdem ermittelte und analysierte ITAS in Kooperation mit anderen Projektpartnern bereits existierende Modelle zur Erstellung einer Biomasseinventur, prüfte deren Übertragbarkeit auf die ORR und wirkte insbesondere an der flächenbezogenen Inventarisierung landwirtschaftlicher Biomasse mit. Dies bildete die Basis für Arbeiten der Projektpartner zur techno-ökonomischen Modellierung und zu Wirkungsanalysen (LCA) der Biomassenutzungen in den einzelnen Szenarien.

Aufgabe von ITAS bei der Erarbeitung der Roadmap war, die von den Partnern identifizierten und analysierten wichtigsten Akteure im Bereich Biomasse in den drei betrachteten Teilgebieten der ORR bei der Validierung der Resultate mit einzubeziehen. Die Ergebnisse dieses Schrittes wurden bei der finalen Ausarbeitung des Leitfadens für eine nachhaltigere Nutzung der Biomasse zusammen mit aktuellen Rahmenbedingungen und Nachhaltigkeitszielen in der ORR berücksichtigt.

Projekt-Webseite

Deutsch: http://www.oui-biomasse.info
Französisch: http://www.oui-biomasse.info/fr/
Englisch: http://www.oui-biomasse.info/en/

Roadmap zur nachhaltigen Biomassenutzung in der Oberrheinregion

Deutsch: http://www.oui-biomasse.info/fileadmin/pdf/Publikationen/Roadmap_OUI_DE.pdf
Französisch: http://www.oui-biomasse.info/fileadmin/pdf/Publikationen/Roadmap_OUI_FR.pdf

Wissenschaftlicher Endbericht

Schumacher, Kira (Hrsg.); Fichtner, Wolf (Hrsg.); Schultmann, Frank (Hrsg.) (2017): Innovations for sustainable biomass utilisation in the Upper Rhine Region (Produktion und Energie 18). KIT Scientific Publishing https://www.ksp.kit.edu/9783731504238

 

Externe Veröffentlichungen zum Projekt

Klein, F.
Nachhaltige Biomassenutzung in der Oberrhein-Region - Inventarisierung der disponiblen landwirtschaftlichen Biomasse ein- und zweijähriger Kulturen sowie Analyse verfügbarer Modelle und Tools und ihrer Übertragbarkeit auf die Oberrhein-Region. Masterarbeit am KIT, an der Technischen Universität München und an der Universität für Bodenkultur Wien, 2014

Knapp, M.
„Vor- und Nachteile energetischer Biomassenutzung“ und „Unterschiede in der Erhebung von Biomassepotentialen in der Region Oberrhein und Auflagen zu Ihrer Nutzung“. Videobeiträge zum Online-Dossier des Interreg-Projekts „BioCombust“, Kapitel „Energie aus Biomasse“: http://biocombust.eu. Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2014.

Publikationen


2017
Buchaufsätze
Bidart, C.; Blond, N.; Hugi, C.; Knapp, M.; Meyer, R.; Pallarès, C.; Schumacher, K.; Selmi, W.; Stark, J.; Steiger, O.
Current situation of biomass utilisation in the Upper Rhine Region.
2017. Innovations for sustainable biomass utilisation in the Upper Rhine Region. Ed.: K. Schumacher, 11–37, KIT Scientific Publishing 
Bidart, C.; Blond, N.; Elsässer, D.; Knapp, M.; Meyer, R.; Müller, A.-K.; Pehle, A.; Aguejad, R.; Serradj, A.; Skupinski, G.; Nguyen, D.-B.; Weber, C.
Collection of data on biomass potentials.
2017. Innovations for Sustainable Biomass Utilisation in the Upper Rhine Region Hrsg.: K. Schumacher, 40–63, KIT Scientific Publishing 
Meyer, R.; Pehle, A.; Knapp, M.
Biomass scenarios and their results.
2017. Innovations for sustainable biomass utilisation in the Upper Rhine Region. Ed.: K. Schumacher, 112–148, KIT Scientific Publishing 
Steiger, O.; Blond, N.; Hugi, C.; Meyer, R.
Roadmap towards a more sustainable use of biomass in the URR.
2017. Innovations for sustainable biomass utilisation in the Upper Rhine Region. Ed.: K. Schumacher, 237–245, KIT Scientific Publishing 
Stelzer, V.; Knapp, M.; Meyer, R.; Pehle, A.
Integrative sustainability assessment to evaluate OUI biomass scenarios over URR.
2017. Innovations for sustainable biomass utilisation in the Upper Rhine Region. Ed.: K. Schumacher, 218–226, KIT Scientific Publishing 
2016
Vorträge
Stelzer, V.; Meyer, R.; Knapp, M.; Pehle, A.
Grenzüberschreitende Nachhaltigkeitsbewertung der Bioenergienutzung in der Grenzregion Deutschland, Frankreich, Schweiz.
2016. 10 Jahre AK Geographische Energieforschung – Einblicke im Spannungsfeld von institutionellen, sektoralen und räumlichen Dynamiken (2016), Karlsruhe, Deutschland, 8.–9. April 2016 
2015
Forschungsberichte/Preprints
Fritz, A.; Koch, B.; Bosansky, M.; Pallares, C.; Riviere, E.; Hu, Y.; Kuhn, N.; Bidart, C.; Fichtner, W.; Fröhling, M.; McKenna, R.; Müller, A.-K.; Rudi, A.; Schultmann, F.; Schumacher, K.; Vuilleumier, S.; Barbier, R.; Daniel, F.-J.; Bühler, S.; Hugi, C.; Steiger, O.; Knapp, M.; Meyer, R.; Pehle, A.; Stelzer, V.; Elsaesser, D.; Schulz, R.; Brilhac, J.-F.; Schönnenbeck, C.; Valente, M.; Roger, A.-C.; Duplay, J.; Quaranta, G.; Schäfer, G.; Aguejdad, R.; Blond, N.; Ponche, J.-L.; Selmi, W.; Serradj, A.; Skupinski, G.; Stark, J.; Weber, C.
Roadmap für eine nachhaltige Biomassenutzung in der Oberrheinregion. Roadmap Utilisation durable de la biomasse dans la Région du Rhin supérieur.
2015. Karlsruher Institut für Technologie (KIT) 
Vorträge
Knapp, M.; Meyer, R.; Pehle, A.
Projet OUI Biomasse - Perspectives sur l’utilisation énergétique de la biomasse (sélection de résultats tirés des scénarios).
2015. Atelier sur l’utilisation durable de la biomasse dans la région du Rhin supérieur (RRS), École Nationale du Génie de l’Eau et de l’Environnement de Strasbourg (ENGEES) (2015), Straßburg, Frankreich, 16. April 2015 
Knapp, M.; Stelzer, V.; Meyer, R.
Herausforderungen aus der Nachhaltigkeitsperspektive.
2015. Abschlusskonferenz OUI Biomasse, Karlsruhe, 26.Juni 2015 
Meyer, R.; Pehle, A.; Knapp, M.
Szenarien für eine nachhaltige Nutzung von Biomasse.
2015. Abschlusskonferenz OUI Biomasse, Karlsruhe, 26.Juni 2015 
Meyer, R.; Pehle, A.; Knapp, M.
Perspektiven der energetischen Biomassenutzung (ausgewählte Ergebnisse aus den Szenarien).
2015. Stakeholder Workshop Schweiz im Projekt “OUI Biomasse” zur Nachhaltigen Biomassenutzung in der Oberrheinregion (ORR) (2015), Muttenz, Schweiz, 22. April 2015 
2014
Proceedingsbeiträge
Knapp, M.; Schumacher, K.; Weinberger, N.
Scenarios for Potential Biomass Futures in the Tri-National Upper Rhine Region.
2014. Technology Assessment and Policy Areas of Great Transitions. Proceedings from the PACITA 2013 Conference in Prague, 13 – 15 March, Prague, Czech Republic. Ed.: T. Michalek, 237–242, Technology Centre ASCR 
Meyer, W.; Knapp, M.
Flächenkonkurrenz durch Energiepflanzen - Erfassung der Komplexität zur Öffnung von Gestaltungsspielräumen.
2014. Technikfolgenabschätzung im politischen System : Zwischen Konfliktbewältigung und Technologiegestaltung. Hrsg.: M. Decker, 191–201, edition sigma 
Vorträge
Knapp, M.
OUI-Biomasse - Innovationen für eine nachhaltige Biomassenutzung am Oberrhein.
2014. Vorstellung des Projekts ’OUI-Biomasse’, Malsch, 20. November 2014 
Poganietz, W. R.; Knapp, M.
Die Energiewende jenseits der technisch-ökonomischen Herausforderungen.
2014. Deutsch-Französische Tagung VDI/ARISAL, Obernai, F, 21. März 2014 
Sonstiges
Weber, C.; Tran, D. B.; Elsaesser, D.; Fritz, A.; Knapp, M.; Serradi, A.; Skupinski, G.; Pehle, A.
Synthesis report on current resources of land and biomass to produce bio-energy in the Upper Rhine Region (URR).
2014. Karlsruhe: KIT, DFIU 2014 
2013
Vorträge
Haase, M.
GIS-basierte Modellierung nachhaltiger Biomassepotenziale.
2013. 1. Trinationalen Konferenz “Nachhaltige Biomassenutzung am Oberrhein” (2013), Straßburg, Frankreich, 29. November 2013 
Knapp, M.; Schumacher, K.; Weinberger, N.
Scenarios for potential biomass futures in the tri-national Upper Rhine region.
2013. 1st PACITA Conference on Technology Assessment and Policy Areas of Great Transitions, Praha, CZ, March 13-15, 2013 
Knapp, M.; Wenzel, S.; Gehrke, I.
Innovations for a sustainable biomass utilization in the Upper Rhine Region.
2013. Technology Assessment and Policy Areas of Great Transitions, Praha, CZ, March 13-15, 2013 
Rösch, C.
Nachhaltigkeit und Biomasse.
2013. 1. Trinationale Konferenz ’Nachhaltige Biomassenutzung am Oberrhein’, Strasbourg, F, 29. November 2013 
2012
Vorträge
2011
Vorträge
Knapp, M.; Jörissen, J.
Boden und FLäche - Praxis und Theorie - Konzepte, Herausforderungen und Aufgaben.
2011. Acatech Workshop ’Boden und Landmanagement’, Berlin, 7.April 2011 
2010
Proceedingsbeiträge
Knapp, M.; Rösch, C.; Jörissen, J.; Skarka, J.
Strategies to reduce land use competition and increasing the share of biomass in the German energy supply.
2010. Proceedings of the 18th European Biomass Conference and Exhibition. From research to industry and markets. Ed.: J. Spitzer, Spitzer, J. [Hrsg.] From Research to Industry and Markets : Proc. of the 18th European Biomass Conf.and Exhibition, Lyon, F, May 3-6, 2010 Florence : ETA-Florence Renewable Energies, 2010 DVD Successful Scenarios for the Establishment of Non-Food crops in EU27 : Final Workshop of the 4FCROPS Project, Lisboa, P, November 19, 2010, 34–39, ETA 
Vorträge
Knapp, M.; Rösch, C.; Jörissen, J.; Skarka, J.
Strategies to reduce land use competition and increasing the share of biomass in the German energy supply.
2010. Spitzer, J. [Hrsg.] From Research to Industry and Markets : Proc. of the 18th European Biomass Conf.and Exhibition, Lyon, F, May 3-6, 2010 Florence : ETA-Florence Renewable Energies, 2010 DVD Successful Scenarios for the Establishment of Non-Food crops in EU27 : Final Workshop of the 4FCROPS Project, Lisboa, P, November 19, 2010, 18th European Biomass Conference and Exhibition (EUBCE 2010), Lyon, Frankreich, 3.–7. Mai 2010 

Kontakt

Dr. Martin Knapp
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe