Substratverwertung

Substratverwertung bezeichnet die Nutzung und Umwandlung von Substraten aus Abfällen, Reststoffen oder landwirtschaftlichen und industriellen Nebenprodukten in wertschöpfende Produkte oder Materialien. Ziel ist es, Stoffkreisläufe zu schließen, Ressourcen zu schonen und Umweltbelastungen zu verringern. Substratverwertung umfasst die Rückgewinnung von Nährstoffen sowie die Umwandlung organischer Substanz in Produkte wie Bioenergie, chemische Grundstoffe, Biokunststoffe oder Futter- und Düngerkomponenten.

Zu den zentralen Verfahren gehören biologische, chemische und physikalische Prozesse. In der Praxis kommt die anaerobe Vergärung organischer Abfälle zur Biogasproduktion zum Einsatz; Kompostierung liefert humusähnliche Bodenhilfsstoffe; Fermentation und enzymatische Aufschlüsse ermöglichen die Herstellung von Biochemikalien oder Proteinen aus Reststoffen; zudem wird die Nährstoffrückgewinnung betrieben, zum Beispiel Phosphat aus Abwasser als Dünger.

Anwendungsfelder sind kommunale und industrielle Reststoffe, landwirtschaftliche Nebenprodukte sowie Abfälle aus der Lebensmittelindustrie. Die Produkte reichen von Biogas, Dünge- und Bodenhilfsstoffen über nachwachsende Chemikalien bis hin zu Futtermitteln oder Biokunststoffen. Substratverwertung kann so zur dezentralen Energie- und Materialversorgung beitragen und regionale Wertschöpfung stärken.

Chancen liegen in der Ressourcenschonung, CO2-Reduktion und der Stärkung der Kreislaufwirtschaft. Herausforderungen umfassen Wirtschaftlichkeit, Qualitätssicherung, Kontaminationsrisiken, regulatorische Vorgaben sowie die Skalierung technischer Prozesse. Fortschritte in Prozessintegration, Biorefinery-Konzepte und Lebenszyklusanalysen unterstützen Bewertung und Umsetzung.