Bioökonomie für Einsteiger:
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Berlin
Springer Spektrum
[2017]
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung. 1
Joachim Pietzsch, Ulrich Schurr
1.1 Die Ablösung der ursprünglichen Bioökonomie. 2
1.2 Die Ambivalenz des Anthropozän. 3
1.3 Die Ausgangsbedingungen einer wissensbasierten Bioökonomie. 6
1.4 Ausgangspunkte nationaler Bioökonomiestrategien . 8
Literatur. 10
2 Die Herkunft der Biomasse. 11
Melvin Lippe, Iris Lewandowski, Rüdiger Unseld,
Johannes Pucher, Klaus-Rainer Bräutigam
2.1 Biomasse aus der Agrarwirtschaft. 12
2.1.1 Grundlagen der Pflanzenproduktion. 12
2.1.2 Grundlagen der Tierproduktion. 16
2.1.3 Charakterisierung landwirtschaftlicher Produktionssysteme . 19
2.1.4 Stoffströme und Biomasseerträge. 21
2.1.5 Potenziale zur Erhöhung der Biomasseproduktion. 25
2.2 Biomasse aus der Forstwirtschaft. 32
2.2.1 Die Bedeutung des Rohstoffes Holz. 32
2.2.2 Der Waldstandort als Produktionsbasis. 34
2.2.3 Waldnutzung und Waldbausysteme. 38
2.2.4 Möglichkeiten zur Erhöhung der Holzproduktion. 42
2.2.5 Strategien für einen rationellen Umgang mit Holz. 46
2.3 Biomasse aus der Fischereiwirtschaft und Aquakultur. 48
2.3.1 Die Bedeutung aquatischer Organismen. 48
2.3.2 Die Fischereiwirtschaft. 49
2.3.3 Die Aquakultur. 50
2.4 Biomasse aus der Abfallwirtschaft. 54
2.4.1 Rechtliche Grundlagen. 54
2.4.2 Aufkommen und Zusammensetzung von Siedlungsabfällen . 56
2.4.3 Aufkommen an Reststoffen. 56
2.4.4 Forstwirtschaftliche (Rest-)Biomasse. 58
2.4.5 Bioabfallbehandlungsanlagen. 60
Literatur. 62
3 Nahrungsmittelsicherheit und gesunde Ernährung im Kontext der
Bioökonomie. 67
Ulrich Schurr
3.1 Formen und Folgen von Fehlernährung . 68
3.1.1 Unterernährung. 68
3.1.2 Unterversorgung mit Mikronährstoffen und Vitaminen. 69
3.1.3 Übergewichtigkeit. 69
3.2 Bereitstellung von Nahrungsmitteln und Nahrungsmittelverluste . 70
3.2.1 Nahrungsmittelproduktion. 71
3.2.2 Futtermittel, Effizienz der Ressourcennutzung und
Fleischkonsum. 73
3.2.3 Biomasse֊ und Nahrungsmittelverluste. 73
3.3 Nahrungsmittelunsicherheit - ein Syndrom mit vielen Facetten. 74
Literatur. 75
4 Die Nutzung von Biomasse zur Herstellung von Treibstoff und Chemikalien 77
Jochen Michels
4.1 Die heutige Rohstoffbasis der chemischen Industrie. 78
4.2 Auf dem Weg zu biobasierten Wertschöpfungsketten. 78
4.2.1 Die chemische Klassifikation nachwachsender Rohstoffe. 79
4.2.2 Plattformchemikalien aus fossilen und nachwachsenden
Rohstoffen. 84
4.3 Die Funktionsweise von Bioraffinerien. 89
4.3.1 Zucker-Bioraffinerie. 90
4.3.2 Stärke-Bioraffinerie. 91
4.3.3 Pflanzenöl-Bioraffinerie. 94
4.3.4 Lignocellulose-Bioraffinerie. 96
4.3.5 Grüne Bioraffinerie. 98
4.3.6 Synthesegas-Bioraffinerie. 101
4.3.7 Bioraffineriekonzepte auf der Basis von Algen. 102
Literatur. 103
5 Die Bedeutung der Biotechnologie für die Bioökonomie. 105
Manfred Kircher, Michael Bott, Jan Marienhagen
5.1 Die Biotechnologie als Produktionsverfahren. 106
5.1.1 Mikroorganismen. 106
5.1.2 Enzyme . 111
5.1.3 Pflanzen. 114
5.1.4 Tier. 116
5.2 Die Perspektiven der synthetischen Biologie. 116
5.2.1 BioBricks. 119
5.2.2 Design und Konstruktion synthetischer Biosynthesewege . 119
5.2.3 Synthetische Mikrokompartimente. 120
5.2.4 Synthetische Genome. 122
5.2.5 Neue genetische Werkzeuge. 125
Literatur. 128
6 Die Bioökonomie unter dem Blickwinkel der Innovationsökonomie . . . . 129
Andreas Pyka
6.1 Die Diskontinuität des Fortschritts. 130
6.2 Grenzen des Wachstums?. 132
6.3 Innovationssysteme und Wissen. 133
6.4 Innovation in wissensbasierten Gesellschaften. 134
6.5 Die Ökonomie des Wandels. 135
6.6 Transformation als politische Priorität . 136
Literatur. 137
7 Die Bioökonomie als Kreislauf-und Verbundsystem. 139
Silvan Berg, Manfred Kircher, Nina Preschitschek, Stefanie Bröring,
Ulrich Schurr
7.1 Entstehung neuer Wertschöpfungsketten. 141
7.1.1 Substitutive Konvergenz. 141
7.1.2 Komplementäre Konvergenz. 142
7.1.3 Neue Vernetzung. 143
7.2 Bedingungen für die Bildung bioökonomischer
Wertschöpfungsketten. 144
7.2.1 Gesellschaftliche Anforderungen und politische
Rahmenbedingungen. 145
7.2.2 Markt und Produkte . 146
7.2.3 Lieferketten und Logistik. 146
7.2.4 Technologische Komplexität. 147
7.3 Perspektiven bioökonomischer Wertschöpfungsketten. 147
7.3.1 Etablierte Wertschöpfungsketten. 147
7.3.2 Aufstrebende Wertschöpfungsketten. 150
7.3.3 Zukünftige Wertschöpfungsketten . 150
Literatur. 156
8 Kriterien für den Erfolg der Bioökonomie. 159
Stefanie Bröring, Chad M. Baum, Olivier K. Butkowski, Manfred Kircher
8.1 Zielkonflikte und deren potenzielle Lösung mittels Eco-Innovation , 160
8.2 Wettbewerbsfähigkeit. 161
8.2.1 Theoretische Wettbewerbsvorteile der Bioökonomie. 161
8.2.2 Der Status quo: die etablierte fossilbasierte Ökonomie. 163
8.2.3 Herausforderungen und Anforderungen an eine
wettbewerbsfähige Bioökonomie. 164
8.3 Kunden-und Konsumentenakzeptanz. 168
8.3.1 Die Grundlagen der Akzeptanz und Adoption von
Innovationen. 168
8.3.2 Konkrete Faktoren der Konsumentenakzeptanz. 170
8.3.3 Determinanten der Adoption von Technologien. 172
Literatur. 173
9 Die Bedingungen einer nachhaltigen Bioökonomie. 177
Uwe Fritsche, Christine Rösch
9.1 Ziele nachhaltiger Entwicklung. 178
9.2 Ernährungssicherheit. 178
9.3 Landressourcen . 180
9.4 Wasserressourcen. 182
9.5 Biodiversität. 184
9.6 Ressourceneffizienz. 188
9.7 Klimawirkung und Treibhausgase. 192
9.8 Ländlicher Raum. 194
9.9 Zielkonflikte.*. 195
9.10 Good Global Governance. 197
Literatur. 198
10 Bioökonomie - Schlüssel zu unbegrenztem Wirtschafts· und
Konsumwachstum?. 205
Armin Grunwald
10.1 Unbegrenztes Wachstum in einer begrenzten Welt?. 206
10.2 Strategien umweltverträglicher Entwicklung. 206
10.3 Grünes Wachstum oder Abschied vom Wachstum?. 207
10.4 Bioökonomie und Ökomodernismus. 208
10.5 Feindschaft zur oder Allianz mit der Natur?. 209
10.6 Ein Lernprozess am Leitbild der Nachhaltigkeit. 210
Literatur. 211
Sachverzeichnis
213 |
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