Zu den wichtigsten regionalen Zielen für die zirkulare Bioökonomie in Mecklenburg-Vorpommern zählen die vollständige Umstellung der Energieerzeugung auf erneuerbare Energiequellen sowie effizientere Produktions-, Verwertungs- und Recyclingverfahren. Gerade im Agrarsektor hat sich eine enorme technologische Entwicklung vollzogen, was die nachhaltige Implementierung zunehmend erschwert. Im Rahmen des EU-Projektes BREC wurden mehrere Schlüsseltechnologien identifiziert – wie z.B. die Biogasproduktion, die Proteinextraktion, die Phosphor-Rückgewinnung, die Stickstoffanreicherung, die Biokohleproduktion und die dazugehörigen Vor- und Nachbehandlungsprozesse -, die für den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft von zentraler Bedeutung sind. Eines der Hauptziele des Projektes BREC ist es, in Zusammenarbeit mit einem internationalen Team von Forschern und Pädagogen eine Informationsdatenbank zu erstellen, in der detailliert beschrieben wird, wie die verschiedenen Technologien spezifische landwirtschaftliche Herausforderungen wirksam angehen können. Diese Ressource wird als umfassendes Toolkit dienen, das sowohl landwirtschaftlichen Ausbildungsstätten bei der Schulung der nächsten Generation von Landwirten als auch erfahrenen Praktikern, Beratern und Verbänden sowie Wirtschaftsvertretern zugutekommt.

Das Small Project „BREC – Bridging the gap between research and education for the circular bioeconomy” ist Teil des Interreg Baltic Sea Region Programmes 2021-2027 und kofinanziert durch die Europäische Union. Das im Oktober 2022 gestartete Projekt formiert ein Konsortium um 7 Partner aus 5 Ländern des baltischen Raumes (Abb. 1). Durch die Kooperation zwischen den Regionen sollen Vorschläge für die Erprobung neuer und kommerziell verfügbarer Technologien und Praktiken erarbeitet werden, welche die zirkulare Bioökonomie vorantreiben. Darüber hinaus wird in enger Kooperation mit internationalen Partnern aus Forschung und Lehre eine Informations-Plattform eingerichtet, mit der Vertreter aus Wirtschaft und Politik aus detailliert beschriebenen Konzepten verschiedenster landwirtschaftlicher Prozessketten, Strategien und Lösungen für die aktuellen Herausforderungen im Agrarsektor entwickeln können.

Die Hauptaufgabe der Professur für Abfall- und Stoffstromwirtschaft der Universität Rostock beinhaltet neben der organisatorischen Maßnahmenplanung auch die wissenschaftliche Begleitung des Projektes. Es sollen dabei Daten über den Stand der Technik in der Landwirtschaft sowie Potenziale ermittelt werden. Aus diesen Erkenntnissen erfolgt die Konzeptentwicklung für eine zirkuläre Bioökonomie im baltischen Raum. In einem zweiten Arbeitsbereich sollen die Inhalte der landwirtschaftlichen Ausbildung evaluiert und um nachhaltige Ansätze im Sinne einer kreislaufbasierten Wirtschaftsweise ergänzt werden. Dazu soll in eigens ein Modul für die Lehre entwickelt werden.

Im Oktober 2023 veranstaltete die Professur für Abfall- und Stoffstromwirtschaft der Universität Rostock ein Seminar zur Vorstellung innovativer Raffineriekonzepte mit regionalem und nachhaltigem Hintergrund. Zu diesem Thema wurde ein virtueller Rundgang entlang der Biogasproduktion der Gut Dummerstorf GmbH organisiert. Bei dieser virtuellen Studienreise wurden aktuelle und zukünftige Herausforderungen der landwirtschaftlichen Produktion erläutert. Darüber hinaus wurde einen Einblick in Möglichkeiten der Prozessoptimierung im Bereich der Substratauswahl und -vorbehandlung sowie der Gasaufbereitung geleifert. Ein Highlight dieser Veranstaltung war die Vorstellung des jungen Rostocker Unternehmens ENTAVA GmbH aus Roggentin. Diese Insektenfarm produziert seit 2022 hochwertige Proteine auf Basis landwirtschaftlicher Reststoffe. Ein autarkes Konzept zur Energieversorgung rundet das Nachhaltigkeitskonzept ab. Darüber hinaus wurden aktuelle Informationen zur Ausbildung im Agrarbereich vermittelt. Zielgruppen für diese Veranstaltung waren Lehrer, Schüler und alle anderen Akteure, die ebenfalls zu einer zirkularen Bioökonomie und einer effizienteren Bewirtschaftung in der Projektregion beitragen.

www.interreg-baltic.eu/project-posts/brec/virtual-study-trip-biogas-and-insect-farming/

Im Frühjahr 2023 versammelte sich die Referenzgruppe der Lehrkräfte im Projekt für das erste Webinar zur Kompetenzentwicklung. Die Forscher vermittelten den Pädagogen theoretisches Wissen über Lösungen und Technologien der zirkularen Bioökonomie. Auf Grundlage dieses Wissens entwickelte die Gruppe dann Lernziele für künftige Unterrichtsmaterialien, die an Berufsschulen der Sekundarstufe II sowie an höheren (Berufs-)Bildungszentren in der Projektregion eingesetzt werden können. Faktoren wie avisierte Altersgruppen, Lehrinhalte, gewünschte Fähig- und Fertigkeiten der Schüler und Studenten sowie Vermittlungspfade waren Grundlage für die Entwicklung entsprechender Lernziele. Als visuelles Werkzeug dient hierfür ein „Bioökonomie-Wissens- und Kompetenzbaum“, an dessen Wurzeln das Wissen, im Baumstamm das Verständnis und in der Krone neue Fähigkeiten wachsen. Zwischen dem 17. und 19. Oktober 2023 reiste die Referenzgruppe der Lehrkräfte nach Finnland zu einer Studienreise im Rahmen von zwei Hauptveranstaltungen zur Kompetenzentwicklung für Lehrkräfte in der Projektregion. Die Teilnehmer besuchten zunächst die NEVEL-Anlage zur Verarbeitung von Lebensmittelabfällen und Klärschlamm. Ziel war es, die wesentlichen Prozesse zur Aufreinigung organischer Abfälle und Überschüsse aus der Lebensmittelindustrie sowie die Verwertung in Biogasfermentern zu vermitteln. Zudem besichtigte die Referenzgruppe die Labors des LUKE-Forschungszentrums, wo Einblicke in Biogas-, Bioraffinerie- und Biokohleprozesse und -forschung gewonnen wurden. Die Reise diente auch der Entwicklung neuer Bildungsmaterialien, Strategien für Kooperationsmöglichkeiten sowie der nachhaltigen Nutzung von Projektideen und -produkten. Es wurden Ideen über Praktikumsmöglichkeiten für Berufsschulen und Universitätsstudenten und Austauschprogramme zwischen den an diesem Projekt beteiligten Ländern diskutiert, mit dem Ziel, auf den bestehenden Partnerschaften aufzubauen und die Nachhaltigkeit der Ergebnisse im Auge zu behalten. Im Zuge dessen wurde vom 18.03.-28.03.2024 ein Studentenpraktikum für Auszubildende aus Schweden zwischen der Universität Rostock und der „Biologiska Yrkeshögskolan“ in Uddetorp zum Thema „Landwirtschaft in Deutschland – Nachhaltige Pflanzenproduktion“ organisiert. Im Rahmen von Führungen, Seminaren und Exkursionen wurden die unterschiedlichen Fassetten des nachhaltigen Pflanzenbaus auf verschiedenen Skalenebenen vermittelt. Dabei wurden auch Erfahrungen, Techniken und Materialien der BREC-Referenzgruppe für Lehrkräfte angewendet. Die Entwicklung der Lehrmaterialien für die Aus- und Weiterbildung im Agrarsektor umfasst mittlerweile eine umfangreiche Produktpalette. Neben dem geplanten e-Book für Lehrkräfte, welches Inhalte für die Gestaltung von Vorlesungen und Seminaren bereitstellt befindet sich das Modul „Bioökonomie“, welches in den Lehrplan aller Bildungs- und Ausbildungsangebote integriert werden soll, in einem fortgeschrittenen Stadium. Es werden derzeit Lehrmaterialien sowie -pläne fertiggestellt, welche die Ideen und Prinzipien einer zirkularen Bioökonomie in der Landwirtschaft in unterschiedlicher Detailschärfe vermitteln sollen. Für den Entwurf eines fiktiven Bioökonomie-Modells im Rahmen eines digitalen Tools wurden anschauliche Piktogramme und Animationen zur Illustration zukunftsfähiger Technologien und Konzepte in der Landwirtschaft generiert.

Im Rahmen einer ergänzenden Fallstudie in Kooperation mit der Gut Dummerstorf GmbH erfolgte die Untersuchung der Akquise, Vorbehandlung und Verwertung alternativer Substrate in landwirtschaftlichen Produktionsprozessen am Beispiel von Schnittgut aus der Gewässerunterhaltung. Ziel war Entwicklung von Pilot-Konzepten zur Nährstoffrückgewinnung und Energieproduktion sowie ggf. die Konzeption bautechnischer Maßnahmen zur Prozessoptimierung.

References

[1]     Foth, S., Sprafke, J., Nelles, M. (2021): Utilization of water care material (WCM) in anaerobic digestion, 15. ROSTOCKER BIOENERGIEFORUM 16. UND 17. JUNI 2021 in Rostock

[2]     LMS Agrarberatung GmbH (2017): Verwertung von pflanzlichen Abfällen aus der Gewässerunterhaltung und der Säuberung von Stränden zur Düngung und Bodenverbesserung

Links:    

https://interreg-baltic.eu/project/brec/  Website

https://interreg-baltic.eu/project/brec/#output-0  Biorefinery Pilot Plant Concept - Report

https://interreg-baltic.eu/project/brec/#output-1  Biorefinery Pilot Plant Concept - Calculation tool

https://interreg-baltic.eu/project/brec/#output-2  Circular Bioeconomy E-book - Guide for teachers