Die Biologische Transformation der industriellen Wertschöpfung

Eine nachhaltige Wirtschaftsweise ist für die Zukunftsfähigkeit der deutschen sowie globalen Wirtschaft unabdingbar. Mit den heutigen Produktionsweisen ist eine gerechte Befriedigung der (materiellen) Bedürfnisse zukünftiger Generationen, trotz tiefgreifender Digitalisierung, jedoch nicht möglich. Eine Renaissance nachhaltiger Produktionsweisen mit den Technologien von morgen wird mehr und mehr notwendig. Möglich wird dies mit Hilfe der biologischen Transformation der industriellen Wertschöpfung. Die systematische Anwendung des Wissens über die Biologie und die damit verbundene Konvergenz von Produktions-, Informations- und Biotechnologie wird Produkte, Produktionsverfahren, Organisationsformen, Lehr- und Lernmethoden sowie ganze Regionen und Lebensweisen tiefgreifend verändern.

Die biologische Transformation beschreibt die systematische Anwendung des Wissens über natürliche Prozesse sowie die Natur selbst zum Zweck der Optimierung und Anpassung im Hinblick auf essentielle Herausforderungen der Gesellschaft. Dabei vollzieht sie sich in den drei Stufen Inspiration zu einer bioinspirierten, Integration zu einer biointegrierten und Interaktion zu einer biointelligenten Wertschöpfung. Ziel dieser Entwicklungsmodi ist die Produktion in biointelligenten Wertschöpfungszellen. Mit der biologischen Transformation entsteht die Möglichkeit, vollkommen wandlungsfähige Einheiten in Produktion und Logistik zu schaffen. Biointelligente Wertschöpfungssysteme sind in der Lage, ihre Architektur autonom und ad hoc zur optimalen Lösung eines Produktionsauftrags zu adaptieren.

In diesem Kontext, war es das Ziel des BIOTRAIN-Projekts, eine breit an angelegte Voruntersuchung zum aktuellen Stand, den Potenzialen, den Bedarfen und den Hemmnissen der biologischen Transformation der industriellen Wertschöpfung mit einem Zeithorizont bis zum Jahr 2035 und darüber hinaus durchzuführen. Das Vorhaben wurde zwischen November 2017 und Juli 2018 von sechs Fraunhofer-Instituten durchgeführt. Beraten wurden diese von 15 industriellen und wissenschaftlichen Beiräten, dem hauseigenen Think Tank und dem Hauptstadtbüro der Fraunhofer-Gesellschaft. Mit Hilfe extensiver Literaturrecherchen, 123 Experteninterviews und 10 Workshops (mit insg. über 200 Teilnehmern) konnten die Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken Deutschlands, die Basistechnologien sowie Szenarien für eine zukünftige Entwicklung identifiziert werden. Nicht zuletzt, wurden die gesammelten Ergebnisse in 10 Handlungsfeldern aggregiert, für die wiederum über 200 Forschungs- und 150 Gestaltungsthemen konstatiert wurden.