Das Forschungsprojekt untersucht, ob und wie die stoffliche Nutzung von Biomasse in Kaskaden zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen kann. Es entwickelt eine klare Definition des Begriffs der Kaskadennutzung und analysiert existierende Konzepte der Kaskadennutzung. Als relevante Felder der Kaskadennutzung werden der Holzsektor, der Papiersektor, der Textilsektor und der Kunststoffsektor identifiziert und Ökobilanzen jeweils in diesen vier Sektoren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutliche Umweltvorteile für die Mehrzahl der untersuchten Kaskadenoptionen, es bedarf jedoch der Einzelfallbetrachtung. Ein Bewertungskonzept zur ersten Einschätzung möglicher Kaskadenansätze für Anwender wird entwickelt. Das Projekt empfiehlt, die Kaskadennutzung von Biomasse als "Prinzip" unterstützend in übergreifende Politikziele und Strategien einzubinden.
Concerns over climate change and the security of industrial feedstock supplies have been opening a growing market for biobased materials. This development, however, also presents a challenge to scientists, policy makers, and industry because the production of biobased materials requires land and is typically associated with adverse environmental effects. This article addresses the environmental impacts of biobased materials in a meta-analysis of 44 life cycle assessment (LCA) studies. The reviewed literature suggests that one metric ton (t) of biobased materials saves, relative to conventional materials, 55 ± 34 gigajoules of primary energy and 3 ± 1 t carbon dioxide equivalents of greenhouse gases. However, biobased materials may increase eutrophication by 5 ± 7 kilograms (kg) phosphate equivalents/t and stratospheric ozone depletion by 1.9 ± 1.8 kg nitrous oxide equivalents/t. Our findings are inconclusive with regard to acidification (savings of 2 ± 20 kg sulfur dioxide equivalents/t) and photochemical ozone formation (savings of 0.3 ± 2.4 kg ethene equivalents/t). The variability in the results of life cycle assessment studies highlights the difficulties in drawing general conclusions. Still, common to most biobased materials are impacts caused by the application of fertilizers and pesticides during industrial biomass cultivation. Additional land use impacts, such as the potential loss of biodiversity, soil carbon depletion, soil erosion, deforestation, as well as greenhouse gas emissions from indirect land use change are not quantified in this review. Clearly these impacts should be considered when evaluating the environmental performance of biobased materials.