Laufende Forschungsprojekte

SchaWo - Biokohle und Flammschutzmittel aus Schafwolle

Biokohle und Flammschutzmittel aus Schafwolle. Schafe sind wertvolle Gestalter intakter Ökosysteme in Kulturlandschaften und werden mit staatlicher Hilfe zur Landschaftspflege eingesetzt. Doch die wirtschaftliche Schafhaltung ist unmöglich. SchaWo entwickelt innovative Produkte und Geschäftsmodelle als Lösung.

Schafwolle hat Potential für eine wertschöpfende Verwertung. Der Hauptbestandteil von Wolle sind Faserproteine, Keratine. In der Literatur sind Verfahren zur Herstellung von Bio-Kunststoffen, Flammschutzmitteln, Biodüngern, Druckertinten oder Medizinprodukten beschrieben. In SchaWo wird die Verkohlung der Wolle priorisiert. Dies ist ein einfaches und für viele Biomassen gut erforschtes Verfahren, sodass die technischen Herausforderungen gering sind und hier das Ziel eines funktionierenden Vermarktungskonzepts im Vordergrund steht. Um die Wertschöpfung für den ländlichen Raum weiter zu steigern, wird parallel an einer hochpreisigen Verwertungsoption gearbeitet: Biobasierte Flammschutzmittel (FSM). Ziel des Projektes ist es mindestens 2 Produkte, ein FSM und eine Biokohle, mit ihrem potentiellen Markt identifiziert zu haben. Außerdem sollen Partner identifiziert werden, die eine Produktion vorantreiben. Das sind Kunden für das Produkt und Firmen die entsprechenden Anlagen zur Produktion bauen und betreiben wollen. Dazu sind Fragen zu den potenziellen Märkten, der Logistik und Organisation sowie zum Potenzial an Wolle geklärt. Dies geschieht durch kontinuierliche Einbeziehung aller potenziellen Partner entlang der Wertschöpfungskette.

Projektbeteiligte: Universität Hohenheim mit Fachgebiet Agrarmärkte (Prof. Dr. Sebastian Hess, Nikolas Bublik), Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe, Hessischer Verband für Schafzucht- und Haltung e.V.
Förderprogramm: Bundesministerium für Bildung und Forschung
Laufzeit: 01.07.2024 - 31.03.2026

Transparenz in der Marktspanne zwischen Erzeuger- und Verbraucherpreisen: Wertschöpfung, Preisbildung und Wettbewerbsfaktoren.

Erzeugerpreise sind zentral für Einkommen und Lebensstandard von landwirtschaftlichen Haushalten. Steigende Produktionskosten, neue ökologische Anforderungen, Wettbewerbsdruck, aber auch steigende Verbraucherpreise, rücken Erzeugerpreise immer wieder in den Fokus der politischen Diskussion. Kontrovers diskutierte Fragen sind dabei: Ob und wie veränderte Kosten und Erlöse entlang der Wertschöpfungskette weitergegeben werden? Und ob Erzeugerpreise im Verhältnis zu den Margen anderer Wertschöpfungskettenakteuren fair sind?

Am Beispiel Baden-Württembergs untersucht das Projekt die Preisbildung und Preistransformation entlang der Wertschöpfungsketten für 4 Produkte: Äpfel, Eier, Hackfleisch und Toastbrot. Das Projekt nutzt dabei sowohl quantitative als auch qualitative Methoden. Quantitative Analysen umfassen unter anderen eine Preistransmissionsanalyse, sowie die deskriptive Darstellung der Preisanteile an verschiedenen Stellen der Wertschöpfungskette. Die Qualitative Analyse erfasst Lieferbeziehungen und Marktstruktur in den 4 Wertschöpfungsketten, sowie Diskurse zu Erzeugerpreisen.

Förderer: Ministerium für Ernährung, ländliche Räume und Verbraucherschutz Baden-Württemberg
Projektbeteiligte: Sarah Graf, Vicky Heijnk, Laura Hellstern, Sebastian Hess, Franziska Mittag
Laufzeit: September 2024 – April 2026

BUSINESS – Bio-Bauernhof Speise-Eis in recycelbaren Kunststoffverpackungen aus Agrar-Reststoffen

Bereits seit einigen Jahren beschäftigt sich das Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe unter der Leitung von Frau Prof. Kruse in vielen Projekten mit der Herstellung der Plattformchemikalie 5-Hydroxymethylfurfural (HMF)  aus Agrar- und Lebensmittel-Reststoffen und der Entwicklung von nachhaltigen, kreislauffähigen Bioraffineriekonzepten und Wertschöpfungsketten. Ein interessantes Endprodukt aus dem HMF ist der biobasierte und rezyklierbare Kunststoff Polyethylenfuranoat (PEF), ein Hochleistungspolymer, welches unter anderem als Monomaterial für Lebensmittelverpackungen bisher einzigartige Anwendungsoptionen bietet. Gemeinsam mit verschiedenen Partnern und potentiellen Anwendern und Kunden aus der Industrie, dem Sustainable Packaging Institute der Hochschule Albstadt-Sigmaringen (ASU), Herr Prof. Schmid, und dem Fachgebiet Agrarmärkte der Universität Hohenheim (UHOH) unter der Leitung von Herrn Prof. Hess verfolgt das Projekt BUSINESS das Ziel PEF-Verpackungen aus Reststoff-HMF aus der angewandten Forschung in die Praxis zu tragen und dort die Markteinführung parallel zur technologischen Weiterentwicklung und Optimierung voran zu treiben. Das Projekt wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) bis Ende November 2025 gefördert.
Gegenstand des Vorhabens ist damit die Etablierung von PEF-basierten Lebensmittel-Verpackungen aus Agrar-Reststoffen beispielhaft für die Vermarktung von Bio-Speise-Eis eines landwirtschaftlichen Direktvermarkters. verpackungsrelevanten Eigenschaften im Vergleich zu konventionellen Kunststoffen wie PE, PP, PET oder PS könnte PEF für deutlich materialeffizientere Verpackungskonzepte sorgen, ohne den Lebensmittelschutz und damit die Lebensmittelhaltbarkeit nachteilig zu beeinflussen. Bei dem ausgewählten Eis handelt es sich um ein Lebensmittel im Premium-Nischenmarkt, dessen Verpackungsbedarf für repräsentative Tests während des Projektes mit den Produktionskapazitäten der beteiligten Forschungseinrichtungen bedient werden kann. Momentan wird das Eis zum Verkauf ab Kühltheke in Bechern aus fossil-basierten Polystyrol (PS) verkauft. Durch die funktionellen Eigenschaften des PEF im Vergleich zum PS wird erwartet, dass der Materialaufwand pro Verpackungseinheit reduziert werden kann. Die frühe Markteinführung des Eises in den neu entwickelten Verpackungen soll zu einem erhöhten Bekanntheitsgrad von biobasierten und recycelbaren PEF-Verpackungen beitragen und gleichzeitig wichtige Erkenntnisse über die zu erwartende Verbraucherakzeptanz und das mögliche Gesamt-Marktvolumen liefern. Die zu erwartenden Ergebnisse sollen den Ausgangspunkt für eine zukünftige Skalierung auf einen industriellen Maßstab und für die Erschließung weiterer und größerer Märkte und weiterer Verbreitungsmöglichkeiten im Bereich nachhaltiger Verpackungen bilden. Eine zirkulare Bioökonomie, welche die gesamte Wertschöpfungskette umfasst, soll dabei im Projekt beispielhaft demonstriert werden.
Das Projekt endet mit der Demonstration in relevanter Einsatzumgebung, bei der die Eisbecher von Konsumenten getestet und ihre Akzeptanz geprüft wird.  Bei Erfolg erhofft sich das Konsortium, dass das Bio-Bauernhofeis auch in Zukunft in den PEF-Bechern vermarktet wird. Das wäre ein großer Schritt um die kreislauffähige Bioökonomie aus den Forschungseinrichtungen in die Wirtschaft zu tragen.

Projektbeteiligte: Prof. Dr. Andrea Kruse; Philipp Konnerth; Prof. Dr. Sebastian Hess (Fachgebiet Agrarmärkte), Dr. Lisa Lichtenberg (Fachgebiet Agrarmärkte)
Förderprogramm: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
Laufzeit: 01.12.2022 bis 31.11.2025