Innovationen im Industriebau: Energieversorgungssysteme und Nahrungsmittelproduktion der Zukunft

Dergestalt, dass Technologien ermittelt werden sollten, die sich zum einen in die Entwicklungsmodi der biologischen Transformation einordnen lassen und zum anderen attraktiv und für Anwendungsfälle in Industriebauunternehmen eignen. Bezugnehmend darauf sollten auch Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken der Technologien betrachtet werden. So sollte die Forschungslücke ein Stückweit geschlossen werden, die fehlende Anwendungsfälle mit einer Betrachtung potenzieller Risiken und Chancen in Unternehmen beinhaltet.

Um die Forschungsfrage zu beantworten wurde eine Expertenbefragung mit Personen aus dem Bereich der Forschung & Entwicklung der Wissenschaft und Vertretern von Industrieunternehmen durchgeführt. Das Ziel wurde im Bedürfnisfeld Nahrung erreicht, da Technologien ermittelt wurden, die auf Basis der Befragung attraktiv sind und die Entwicklung von Anwendungsfällen in Industrieunternehmen ermöglichen. Die ermittelten Technologien und Anwendungsfälle sind folgend dargestellt:

Pilzmyzele könnten potenzielle Baustoffe sein, die Industrieunternehmen in Zukunft im Innenausbau und für den Bau von tragenden Strukturen nutzen könnten. Eine weitere Nutzungsmöglichkeit des Pilzmyzel ist die Herstellung von Dämmmaterialien. Die Herstellung erfolgt auf Basis organischer Reststoffen. Es handelt sich um eine biointegrierte Technologie, da chemisch erzeugte Baumaterialien durch biologische Stoffe ersetzt werden. Die Nutzung der Bodenbakterien Solein kann zur Generierung von extrahierbaren Proteinen genutzt werden. Sie verwenden als Nährstoff Wasserstoff dazu, um Proteine zu erzeugen, die die Futtermittelproduktion als Nahrungsergänzungsmittel genutzt kann. Darüber hinaus ist auch eine Nutzung als Nahrungsergänzungsmittel für Menschen möglich. Hierbei kann auch die Nutzung von Bi-oethanol aus Biogasanlagen in Betracht kommen. Photobioreaktoren könnten an Fassaden erstellt werden, um diese für die Nahrungsmittel- und auch Energieproduktion zu verwenden. Die Erforschung der Pflanzenkommunikation kann neue Nutzungsmöglichkeiten von Pflanzen ermöglichen. Über Auslesung und Entschlüsselung können Pflanzen dadurch im Kontext des Industriebaus als biologischer Perimeterschutz gepflanzt werden, der frühzeitig Eindringlinge über ein BTI an das Wachpersonal meldet. Hefebakterien verarbeiten stärkehaltiges Getreide und produzieren dabei Bioethanol, das in der chemischen Industrie verwendet kann. Nach vollständiger Verarbeitung der Stärke bleiben Proteine übrig. Diese Proteine können als Nahrungsergänzungsmittel genutzt werden. Anbaukonzepte wie Vertical Farming können zur Herstellung von Nahrungsmitteln auf pflanzlicher Basis genutzt werden. Dieses Konzept erlaubt eine Reststoffnutzung aus bspw. anfallender Biomasse in Form pflanzlicher Reststoffe (Stroh, Grünschnitt, u. a. Reststoffe). Dadurch kann Energie erzeugt werden oder in einem dezentralen Raffineriekonzept Wärme oder Basis-Chemikalien hergestellt werden.

Das Ziel wurde im Bedürfnisfeld Energie ebenfalls erreicht, da Technologien ermittelt wurden, die auf Basis der Befragung attraktiv sind und die Entwicklung von Anwendungsfällen in Industrieunternehmen ermöglichen. Die ermittelten Technologien und Anwendungsfälle sind folgende dargestellt: Power-to-X/Chemical kann zur Deckung des Energiebedarfes eines Teils der Energie über die Nutzung von Elektrolyseanlagen eingesetzt werden. Es erlaubt auch die Nutzung von Wasserstoffzügen für den Schienentransport innerhalb großer Liegenschaften. Biomasse/Bioraffinerien können in der chemischen Industrie zur Herstellung von Basis-Chemikalien, sowie Wärme und ggf. Strom genutzt werden. Biointelligente MEC können in Liegenschaften mit eigener Kläranlage zur Ausnutzung des Potentials vorhandener Mikroorganismen genutzt werden. Dabei kann über mikrobielle Brennstoffzellen Strom erzeugt und Wasser aufgereinigt werden. DC-Industrie eignet sich zur Nutzung, um die Glättung von Lastspitzen vorzunehmen. Es erhöht auch den möglichen Anteil der Nutzung erneuerbarer Energie und Erhöhung der Versorgungssicherheit von Produktionsanlagen. Die mikrobielle Energiegewinnung erlaubt die Nutzung von mikrobiellen Brennstoffzellen zur Herstellung von Wärme und Strom auf Basis der von Mikroorganismen.

Ein weiteres Ziel war die Ermittlung von Technologien, die sich im Entwicklungsmodi biointelligenter Technologien einordnen lassen. Auch hier wurden mit Bezug auf das Ziel der Thesis attraktive Technologien ermittelt, die auch mögliche Anwendungsfälle in Industrieunternehmen darstellen.