Der Übergang zu einer zirkulären Bioökonomie erfordert laut Studie die richtigen Preise

Herkömmliche Lebensmittel- und Agrarproduktionssysteme verfolgen einen linearen „Nehmen, Herstellen, Verschwenden“-Ansatz: Sie nehmen natürliche Ressourcen der Erde zur Herstellung von Nahrungsmitteln und Kraftstoffen, erzeugen Abfälle, die den Boden und das Wasser verunreinigen, und stoßen schädliche Schadstoffe aus.

In jüngerer Zeit gewinnt ein neues Produktionsmodell in Wissenschaft und Wirtschaft an Bedeutung: eine „zirkuläre Bioökonomie“, die Abfälle reduziert und recycelt, von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare biobasierte Alternativen umsteigt und natürliche Systeme regeneriert. Dieser Ansatz ist von entscheidender Bedeutung, um die wachsende Weltbevölkerung auf ökologisch nachhaltige Weise zu ernähren und mit Energie zu versorgen.

Aber es ist ein kompliziertes Konzept und es bleiben wichtige Fragen offen: Wie sollte die Abfallreduzierung umgesetzt werden? Wie weit sollten wir bei der „Kreislaufwirtschaft“ gehen, wenn wir die Kosten und Vorteile berücksichtigen? Und wie kann ein zirkuläres Bioökonomiesystem in einer Marktwirtschaft die Zustimmung von Landwirten, Industrie und Verbrauchern finden?

In einem neuen Papier namhafter Agrarökonomen und Wissenschaftler wird argumentiert, dass das Konzept einer zirkulären Bioökonomie über seinen technischen Fokus auf die Reduzierung von Abfällen hinausgehen und eine wertebasierte wirtschaftliche Perspektive einbeziehen muss. Die Autoren betonen die Notwendigkeit der richtigen Richtlinien, Anreize und Marktsignale, um Verbraucher und Produzenten davon zu überzeugen, umweltverträgliche Entscheidungen zu treffen – und um sicherzustellen, dass das System gerecht ist.

„Null Abfall ist ein reizvolles Ziel, aber wir müssen auch die wirtschaftlichen Konsequenzen berücksichtigen, die das Erreichen dieses Ziels mit sich bringt – die Kosten, wer sie trägt und wie wir die Menschen dazu bringen, es umzusetzen. Dazu müssen wir uns nicht nur auf die Vorteile für die Umwelt konzentrieren.“ „Abfälle und den Einsatz fossiler Brennstoffe reduzieren, sondern darüber nachdenken, welches Abfallniveau unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und gerechter Ziele akzeptabel ist und wie wir den Übergang gestalten, indem wir Verbraucher und Produzenten dazu bringen, die richtigen Entscheidungen zu treffen“, sagte Hauptautorin Madhu Khanna von ACES Distinguished Professor für Umweltökonomie und Alvin H. Baum Family Chair und Direktor des Institute for Sustainability, Energy, and Environment (iSEE) an der University of Illinois Urbana-Champaign.

Um den Weg zu einer zirkulären Bioökonomie zu ebnen, seien kreative Ideen von Forschern verschiedener Disziplinen, darunter auch Sozialwissenschaftler, erforderlich, um menschliches Verhalten zu verstehen und die richtigen Anreize zu schaffen, sagte Khanna.

Das Papier, veröffentlicht in Kommunikation Erde und Umweltwurde gemeinsam mit David Zilberman, University of California, Berkeley, verfasst; Gal Hochman, University of Illinois Urbana-Champaign; und Bruno Basso, Michigan State University.

Eine zirkuläre Bioökonomie biete einen Rahmen für die Abfallreduzierung und die Verbesserung der Nachhaltigkeit in der gesamten Wirtschaft, sagte Khanna. Ziel ist es, nicht nur die mit der landwirtschaftlichen Produktion verbundene Umweltverschmutzung zu verringern, sondern auch den Energiesektor, die Kunststoffherstellung und andere Industrien zu verändern, indem landwirtschaftliche Abfälle als Ressource genutzt werden, die dazu beitragen kann, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Wirtschaft zu dekarbonisieren.

Die Autoren haben diese Konzepte in einen wirtschaftlichen Rahmen integriert, um den optimalen Grad der Kreislaufwirtschaft in einer Marktwirtschaft zu bestimmen. Sie empfehlen fünf entscheidende Wege, um den Übergang zu ermöglichen:

Forscher haben große Fortschritte bei der Entwicklung einzelner Technologien gemacht, die zu einer zirkulären Bioökonomie in der Ernährung und Landwirtschaft beitragen – etwa Präzisionslandwirtschaft und digitale Agrartechnologien, die die Effizienz beim Einsatz von Chemikalien für die Pflanzenproduktion steigern können, sowie Fortschritte in der synthetischen Biologie zur Umwandlung von Pflanzen und Pflanzen Abfallstoffe werden in Biokraftstoffe und Biochemikalien umgewandelt und ersetzen erdölbasierte, Kohlendioxid ausstoßende Energiequellen.

Doch viele dieser Technologien sind teuer. Es seien mehr Investitionen erforderlich, um sie zu skalieren und kommerziell wettbewerbsfähig und für Landwirte und Verbraucher erschwinglich zu machen, so die Autoren.

Eine grundlegende Frage bei der Gestaltung umweltfreundlicher Richtlinien ist, wie man die richtigen Anreize für die Menschen schafft, nachhaltige Technologien einzuführen – und wie man den effektivsten Ansätzen Wert beimisst. Die Herausforderung bei der Verschmutzung durch die Landwirtschaft besteht beispielsweise darin, dass es schwierig ist, die Quelle von Abflüssen oder anderen Schadstoffen zu messen und zu lokalisieren.

Neue Tools wie ein „digitaler Zwilling“ – eine Computernachbildung eines Feldes – können dabei helfen, die Umweltauswirkungen landwirtschaftlicher Bewirtschaftungspraktiken, wie etwa der Zugabe von Stickstoff zum Boden, zu berechnen. Solche Fortschritte können zu gezielten Maßnahmen führen, die Landwirte für ihre Ergebnisse belohnen, anstatt kostspielige einheitliche Zahlungen für die Teilnahme an Naturschutzprogrammen bereitzustellen.

Die Gesamtlösung erfordert laut den Autoren Maßnahmen des öffentlichen und privaten Sektors. Viele Unternehmen wenden bereits nachhaltige Praktiken an und viele Verbraucher sind bereit, einen höheren Preis für Bio-Lebensmittel und nachhaltig gewonnene Produkte zu zahlen. Dennoch bleiben diese Bemühungen weit hinter dem zurück, was zur Eindämmung des Klimawandels oder zur Reduzierung der Schadstoffe erforderlich ist, die im Golf von Mexiko zu Hypoxie führen. Neue staatliche Anreize und Änderungen in der Art und Weise, wie die Umweltverschmutzung reguliert wird, seien notwendig, sagte Khanna.

Die Aufklärung der Verbraucher kann ihre Präferenzen und ihre Zahlungsbereitschaft für klimafreundliche Rohstoffe ändern und so Marktnachfrage und politische Unterstützung schaffen. „Wenn die Verbraucher nicht genug davon verlangen und nicht bereit sind zu zahlen, wird der Produzent es nicht produzieren“, sagte Khanna.

Der Übergang zur zirkulären Bioökonomie muss von Sozialprogrammen begleitet werden, die gefährdete Verbraucher mit niedrigem Einkommen kurzfristig vor höheren Preisen schützen und neue Schulungen für Arbeitnehmer bieten, die möglicherweise ihren Arbeitsplatz verlieren, wenn die Industrie für fossile Brennstoffe zurückgeht, so die Autoren.

Der nächste Schritt wird die Entwicklung interdisziplinärerer Forschungsprogramme sein, bei denen Ökonomen mit Ingenieuren und Wissenschaftlern zusammenarbeiten, um diesen Rahmen auf bestimmte Branchen oder Lieferketten anzuwenden und zu bestimmen, wie ein Übergang zu einer zirkulären Bioökonomie für diesen Sektor aussehen würde. „Wir freuen uns, dass wir im iSEE ein neues Zentrum einrichten, um diese Art von Forschung voranzutreiben“, sagte Khanna und bezog sich dabei auf das neue Levenick Center for a Climate-Smart Circular Bioeconomy in Illinois.

Der Übergang zu einer zirkulären Bioökonomie erfordert ein langfristiges politisches Engagement, konsistente Richtlinien und Investitionen, deren Amortisation ein Jahrzehnt oder länger dauern könnte, sagte Khanna.

„Wir bleiben deutlich hinter unseren US-amerikanischen und globalen Zielen zur Reduzierung der CO2-Emissionen zurück. Darüber hinaus verschlimmern sich andere Umweltprobleme wie die Verschlechterung der Wasserqualität und der Verlust der biologischen Vielfalt. Es ist wichtig zu erkennen, dass diese Umweltprobleme miteinander verbunden sind und von der Luft reichen.“ und Wasserverschmutzung bis hin zu Plastikmüll“, sagte Khanna.

„Diese Probleme haben alle ihren Ursprung in derselben Quelle: unseren derzeitigen Produktions- und Konsummethoden. Anstatt diese Probleme einzeln anzugehen, bietet der Übergang zu einer zirkulären Bioökonomie eine ganzheitliche Lösung.“