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01.02.2018

China

Aufgrund des wirtschaftlichen Aufschwungs und starken Bevölkerungswachstums steht China vor immensen Herausforderungen bei der Energie- und Wasserversorgung, der Ernährungssicherheit und dem Umweltschutz. Eine starke Luftverschmutzung – insbesondere in den wachsenden Städten – Bodenerosion und zunehmende Wasserverschmutzung zwingen das Land zu handeln. Dabei hat China eine Menge an Rohstoffen, die für die Bioökonomie interessant sind und helfen können, die zukünftigen Kraftanstrengungen zu bewältigen. Im 13. Fünf-Jahres-Plan, der Anfang 2016 beschlossen wurde, strebt das Reich der Mitte nach mehr Innovationen. Vor diesem Hintergrund steht die Förderung der Biotechnologie als Treiber der Bioökonomie im Fokus der Aktivitäten.

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Politische und rechtliche Grundlagen

In der Volksrepublik China werden alle fünf Jahre sogenannte Fünf-Jahres-Pläne erstellt, die von der kommunistischen Führung verabschiedet werden und die Haushalts- und Wirtschaftsentwicklung des Landes maßgeblich lenken sollen. Über die Schwerpunktsetzung der Pläne ist abzulesen, in welche Richtung die künftige Entwicklung vorangetrieben werden soll.  Seit März 2016 gilt der 13. Fünf-Jahres-Plan für wirtschaftliche und soziale Entwicklung. Während im 11. und 12. Fünf-Jahres-Plan noch explizit Bioökonomie und Bioindustrie erwähnt wurden, nennt die derzeitige Strategie die Biotechnologie als ein Schlüssel für mehr Innovationen. Daneben – und in diesem Kontext relevant – orientiert sich China noch an der „Made in China 2025“ Strategie und veröffentlichte 2012 einen Plan zur Entwicklung der Bioindustrie. Eine dezidierte Bioökonomie-Strategie besitzt das Land nicht.

Innovationen für mehr Wohlstand und Nachhaltigkeit

Grundsätzlich strebt die chinesische Regierung mit dem 13. Fünf-Jahres-Plan technologischen Fortschritt, besseren Umweltschutz und steigenden Wohlstand in der Bevölkerung an. Um dies zu erreichen, soll die Innovationsfreundlichkeit verbessert, der Unternehmergeist gefördert und institutionelle Hürden, die den Technologietransfer erschweren, abgebaut werden. Konkret werden Biokraftstoffe, biobasierte Materialien, mehr Kreislaufwirtschaft in den Städten sowie eine Stärkung der blauen Bioökonomie in China als wichtige Themen hervorgehoben. Einen stärkeren Einfluss der Biotechnologie wünschen sich die chinesischen Planer in der Landwirtschaft, Biomedizin, Bioinformatik und Bioenergie. Auch die Nanotechnologie und synthetische Biologie werden erwähnt. Biobasierte Produkte und Dienstleistungen sollen im großen Maßstab gefördert, Gen- und Zelldatenbanken aufgebaut und die Forschung in der Agrobiotechnologie intensiviert werden. Eine wichtige Rolle spielen dabei die regionalen Cluster, auf die im Kapitel zur Forschungslandschaft eingegangen wird (LINK zu Unterpunkt Forschungslandschaft).

Fokus auf Biotechnologie

Die Industriestrategie „Made in China 2025“ wurde vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) unter Einbeziehung verschiedenster Experten entwickelt und 2015 veröffentlicht. Im Mittelpunkt der Strategie steht die Modernisierung der verschiedenen Wirtschaftszweige durch mehr Automatisierung und Digitalisierung. Einen von zehn Schwerpunktbereichen besetzt der Biopharma-Sektor. Mithilfe der Biotechnologie sollen u.a. neue medizinische Therapien entwickelt werden, um kritische Infektionskrankheiten zu bekämpfen.

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Unternehmenslandschaft

Nach Jahrzehnten mit starkem Wachstum stieg das Bruttoinlandsprodukt 2016 um nur 6,7%.  Nun will die Politik einen Kurswechsel und das Land auch mit geringeren Wachstumszahlen und stattdessen mehr Innovation, Nachhaltigkeit und Qualität zukunftsfähig machen. Im Außenhandel stellte die EU 2016 den zweitwichtigsten Markt für das Land dar (16%), nach Deutschland gingen 4,9% der Exporte. Da China aus den USA im Vergleich wenig Waren bezieht, ist die EU derzeit der größte Handelspartner der Volksrepublik.

Wachsende Life Science-Branche

Zu den umfangreichsten Biomasse-Ressourcen gehören die landwirtschaftlichen Abfälle, Waldabfälle, Gülle sowie industrielle und städtische Abfälle (Silanpää & Ncibi 2017). Im Hinblick auf die Verwertung dieser Ressourcen setzt das Land auf die Bioenergie und hier zunehmend auf Zellulose-Ethanol-Anlagen. Internationale Unternehmen wie DuPont, Beta Renewables und Novozymes investieren bereits in China in diesem Bereich oder planen dies in der nahen Zukunft. Sinopec Corp., eigentlich ein Erdgas- und Mineralölunternehmen mit Sitz in Peking, forscht in Richtung Biodiesel und Biokraftstoff in der Luftfahrt. Die Sinobioway Group ist eine der größten Life-Science-Firmen in China, die ihrem Erfolg auf dem Potenzial der modernen Biotechnologie aufbaut. 1992 gegründet, umfasst die Gruppe mittlerweile mehr als 50 Tochterunternehmen mit Kompetenzen in der Biomedizin, Landwirtschaft, Bioenergie oder Biointelligenz. Derzeit baut die Sinobioway Group die sogenannte Bantang Bioeconomy Experimental Zone. Hier soll ein in 10 bis 15 Jahren einer der weltweit größten Biotech-Pharma-Produktion-Standort entstehen. Internationale Unternehmen aus der Pharma-Branche wie Pfizer, GSK und AstraZeneca investieren bereits seit Jahren große Summen in China.

Land mit großen Biomasse-Ressourcen und Fokus auf Bioenergie

Die Volksrepublik China hat die USA 2007 als weltgrößten Klimagas-Emittenten abgelöst. Seit 2015 ist China mit 7,4 Millionen Barrels pro Tag außerdem der größte Importeur von Rohöl. Gleichzeitig besitzt China riesige Biomasseressourcen und ist nach den USA und Brasilien der drittgrößte Ethanol-Produzent. Die Zahl der Zellulose-Ethanol-Anlagen wächst beständig. 2016 lag die heimische Ethanol-Kraftstoffherstellung um die 3,15 Milliarden Liter (2,49 Millionen Tonnen); die Biodieselproduktion stagnierte im gleichen Jahr bei etwa 1,14 Milliarden Liter (1 Million Tonnen). Damit ist das Ziel des 12. Fünf-Jahres-Plans, bis 2015 vier Millionen Tonnen Kraftstoff-Ethanol zu produzieren, nicht erreicht worden. Als Reaktion auf ansteigende Weizenpreise um das Jahr 2010 herum, stellte die chinesische Regierung ihre Unterstützung der Produktion von Bioethanol aus Getreide vollständig ein. Der Fokus soll nunmehr auf Nichtgetreidepflanzen wie Sorghum und Maniok liegen, die auch auf unfruchtbarem Land wachsen. Außerdem plant das Land, Bioenergie aus lignozellulosehaltigen Reststoffen oder Algen herzustellen. Allerdings ist die Nutzung dieser Rohstoffe bisher noch vergleichsweise gering. 2012 genehmigte die Regierung den Bau zweier Ethanol-Anlagen basierend auf Maniok; die erste Sorghum-Ethanol Anlage wurde 2014 eröffnet (IEA 2016). Weitere Initiativen und Unternehmungen in diesem Bereich:

  • DuPont und Jilin Province Ne Tianlong Industry Co. (NTL) haben 2015 einen Lizenzvertrag abgeschlossen, die größte Zellulose-Ethanol-Fabrik in China zu bauen. Mithilfe von DuPonts Technologie und Accellerase-Enzymen soll der Abfall der Provinz, welcher vor allem aus den hochproduktiven Getreidefarmen der Region stammt, in Bioenergie umgewandelt werden. NTL kümmert sich um die notwendigen Genehmigungen von Regierungsseite. Ob Initiativen wie diese ausreichen, um das ambitionierte Ziel einer Produktionsmenge von jährlich 12,7 Milliarden Litern Ethanol bis 2020 zu erreichen, bleibt abzuwarten.
  • China Steel Corporation kündigte 2015 eine Investition von 46 Mio. US-Dollar für eine 64 Millionen Liter Ethanol-Anlage des Unternehmens LanzaTech an. Die Investition folgt auf die erfolgreich getestete Technologie von LanzaTech, mithilfe von Mikroben in einem Fermentationsprozess kohlenstoffreiche Abgase aufzufangen und wiederzuverwerten. Konkret wurde dieser Prozess in der White Biotech (WBT)-Demonstrationsanlage ausprobiert und Gase aus einem Stahlwerk für die Ethanol Produktion benutzt.
  • M&G Chemicals und Anhui Guozhen CO kündigten 2014 an, eine Joint Venture zu gründen, die Abfälle aus der Landwirtschaft in Zellulose-Ethanol umwandelt. Guozhen fällt dabei die Aufgabe zu, die Biomasse bereitzustellen, während die Enzyme von der dänischen Firma Novozymes kommen sollen.

Langfristig hat das Land das Potenzial, die Effizienz der Rohstoffnutzung noch zu verbessern. Stroh wird beispielsweise häufig in der Erntesaison verbrannt. Damit steht es als Energiequelle nicht mehr zur Verfügung und verschmutzt darüber hinaus die Luft. Grundsätzlich haben Unternehmen wie DuPont, Beta Renewables und Novozymes angekündigt, sich stärker im chinesischen Markt zu engagieren und Zellulose-Ethanol-Anlagen zu bauen. Experten sehen hier jedoch aufgrund des niedrigen Ölpreises verzögern Verzögerungen bei diesen Investitionen, da sie derzeit wenig rentabel sind (IEA 2016).

Agrarwende wird angestrebt

Trotz Urbanisierungstrend, der auch in China immer mehr zunimmt, sind noch knapp die Hälfte der Erwerbstätigen in der Landwirtschaft beschäftigt. Der Sektor trägt dabei 8,6% zum BIP bei. Im globalen Vergleich hängt die chinesische Landwirtschaft der internationalen Entwicklung hinterher; Strukturwandel und Modernisierung sind dringend überfällig, um die wachsende Bevölkerung zu ernähren. Demensprechend hat die chinesische Regierung auch diese Branche in ihren Arbeitsplan aufgenommen. Im Mittelpunkt der geplanten Strukturreform stehen effizientere Wertschöpfungsketten, größere Betriebe und eine bessere Infrastruktur zur Versorgung der städtischen Gebiete.

Kein Nischendasein für gentechnisch veränderte Pflanzen

Der Biotechnologie kommt in diesem Feld eine wichtige Rolle zu. Seit 1994 hat China 60 gentechnisch veränderte (gv) Pflanzen im Land als Lebens- und Futtermitteln sowie für andere industrielle Zwecke für den Anbau zugelassen. Darunter befinden sich unter anderem Baumwoll-, Mais-, Papaya-, Raps- und Reispflanzen. 2015 bepflanzten die Chinesen 3,7 Millionen Hektar Biotech-Baumwolle, das entspricht etwa 96% der gesamten Baumwollanbaufläche. Der ökonomische Gewinn des Landes aus dem Biotech-Baumwollbereich betrug laut ISAAA im Zeitraum 1997-2014 etwa 17,5 Milliarden USD. In Zukunft plant das Land, sich unabhängiger von Soja- und Maisimporten zu machen und eigene gv-Pflanzen auf den Markt zu bringen. Origin Agritech Limited ist Chinas führendes Biotechnologieunternehmen aus dem Agrarbereich und spezialisiert in Saat- und Pflanzenzucht sowie genetischer Verbesserung. Als erstes chinesisches Saatgutunternehmen mit einem in-house Forschungszentrum zur Biotechnologie ist Origin Agritech Limited führend auf dem Gebiet von gv-Pflanzen. Sitz des Unternehmens ist im Zhong-Guan-Cun Life Science Park in Peking. Grundsätzlich ist die Einstellung der chinesischen Regierung gegenüber gv-Pflanzen vergleichsweise offen. Experten sehen auch einen Zusammenhang mit dem Einkauf der Syngenta AG durch die China National Chemical Corp (ChemChina). (China Daily USA 2017).

Herausforderung nachhaltige Abwassernutzung durch Kreislaufwirtschaft

2012 lebten erstmals mehr als 50 % der Chinesen in Städten, bis 2016 stieg die Zahl auf 57 %. In etwa 15 Jahren werden voraussichtlich mehr als 1 Milliarde in den chinesischen Städten wohnen. Den damit einhergehenden Herausforderungen wie sich verschlechternde Umweltbedingungen oder der zunehmende Verkehr werden dabei eine hohe Priorität von Seiten der chinesischen Regierung eingeräumt (Auswärtiges Amt 2017).

Kläranlagen haben das Potenzial, Chinas Emissionen zu reduzieren und die Wasserqualität zu verbessern. Schlamm in Energie umwandeln, wie kann das funktionieren? In der Anlage werden die Feststoffabfälle erhitzt und Mikroben zugeführt. Diese „verdauen“ die Überreste, dabei wird Methan freigesetzt. Das Methan kann dann verbrannt werden, um Strom für die Wasserreinigung zu gewinnen. Nicht benötigtes Methan kann genutzt werden, um Elektrizität für die Anlage zu erzeugen. Feststoffmüll der übrig bleibt, kann entkeimt und dann als Düngemittel eingesetzt werden. Die Idee wurden in Xiangyang, in China getestet und in einer Studie des World Resources Institute (WRI) analysiert. Den WRI-Schätzungen zufolge können die Anlagen die Emissionen um 700,000 Tonnen pro Jahr reduzieren. Basierend auf den Ergebnissen plant das Chinesische Ministerium für Housing und Urban-Rural Development nun auch Anlagen in Peking, Changsha, Chengdu und Hefei. Chinas Kläranlagen produzieren 30 Millionen Tonnen Schlamm pro Jahr, die sonst mit LKWs abgeholt und entsorgt werden müssten, genügend Potenzial ist also vorhanden.

Auch in anderen Bereichen fördert China die Kreislaufwirtschaft. In 16 Städten wird derzeit das sogenannte „Schwamm-Stadt“ Konzept getestet, wonach 70 % des Regenwassers durch moderne Abwassersysteme aufgefangen und wiederverwendet werden. Die hierfür erforderliche Infrastruktur – mindestens 2.000 km Versorgungstunnel – sollen laut Ministerpräsident Li Keqiang aus umweltfreundlichen Baumaterialien entstehen. 

Initiative zu biobasiertem Flugtreibstoff

Am 23. März 2015 hob der erste kommerzielle, inländische chinesische Flieger aus Shanghai ab, um mit zur einen aus Hälfte fossilem und zur anderen Hälfte aus biobasiertem Brennstoff (raffiniert aus altem Speiseöl) gefüllten Tanks nach Peking zu fliegen. Der Biokraftstoff wurde von Sinopec hergestellt, ist zertifiziert und entspricht internationalen Standards. Um das alte Öl von Rückständen zu reinigen, wird es auf über 350 Grad Celsius erhitzt. Dabei verschwinden die Wassermoleküle, welche den Motoren gefährlich werden könnten. Wasserstoff wird hinzugefügt, um die Lagerfähigkeit und Verbrennungseffizienz zu verbessern. Laut Boeing gab es seit 2011 schon mehr als 1.500 kommerzielle Flüge, die mit Biokraftstoff angetrieben wurden. Bisher jedoch nur zu Demonstrationszwecken – die 100.000 täglich durchgeführten Flüge werden immer noch mit fossilem Kraftstoff betrieben.

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Forschungslandschaft

China möchte bis 2020 zu einem Innovationsland werden und sich bis 2050 als starke Innovationsmacht im internationalen Wettbewerb etablieren. Mithilfe einer „innovationsgetriebenen Entwicklungsstrategie“ will das Land die Korruption bekämpfen und die Forschungsförderung reformieren. Dementsprechend befindet sich das chinesische Wissenschaftssystem derzeit in einer Umstrukturierungsphase. Der folgende Überblick bezieht die vorgenommenen Veränderungen schon mit ein.

Staatliche Forschung

Der Staatsrat setzt sich als wichtigstes Verwaltungsorgan mit dem Themenbereich Wissenschaft auseinander. Dabei ist die Lenkungsgruppe für Wissenschaft und Technologie und Bildung das entscheidendes Gremium zur Strategieplanung und Bindeglied zwischen dem Staatsrat und den einzelnen Ministerien. In der Lenkungsgruppe geht es um strategische Fragen und die Koordinierung der Forschungspolitik der Ministerien. Die finanzielle Unterstützung der Forschungsinstitute liegt beim Ministerium für Wissenschaft und Technologie (MOST) wie der Hochschulen beim Bildungsministerium (MOE). Das Finanzministerium ist dabei auch in der Administration der Projekte eingebunden. Weiterhin wichtig für die Bioökonomie sind das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT), das Landwirtschaftsministerium (MOA), das Agrarministerium (MOA) und das Umweltministerium (MEP). Die Staatliche Kommission für Entwicklung und Reform (NDRC) ist bei der Erstellung der Fünfjahrespläne federführend.

Diesen Ministerien und Kommissionen sind verschiedene (Forschungs-)Organisationen unterstellt. Dem MOST ist beispielsweise das China National Center for Biotechnology Development (CNCBD) zugeordnet. Hier werden die nationalen F&E-Programme zur Biotechnologie und Gesundheit koordiniert. Das National Center for Climate Change Strategy and International Cooperation oder das National Energy Conservation Center (NECC) sind der NDRC unterstellt. Die Verantwortung der Koordinierung von Forschung und Entwicklung bei der Bioenergie tragen verschiedene chinesische Forschungsinstitutionen: das China National Biofuel Research Center in erster Linie, dann das National Energy R&D Center for Biorefinery (Peking University of Chemical Technology), das National Energy Research Center of Liquid Biofuels (COFCO), das National Energy R&D Center for Non-food (China Agricultural University) und das National Energy R&D Center for Biofuels (IEA 2016).

China besitzt fachspezifische Nationalakademien, die direkt dem Staatsrat unterstellt sind. Von überragender Bedeutung für die Naturwissenschaften ist die Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) für. Als höchste Beratungsorganisation ist sie nicht nur F&E Verwalter, sondern auch F&E-Akteur. Ein Schwerpunkt bei ihrer Arbeit: die Forschung und Entwicklung sowie Innovationsförderung. Die CAS unterhält mehr als 100 Forschungseinrichtungen sowie die chinesische Universität für Wissenschaft und Technik in Hefei und die Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking. Etwa 67.000 Menschen sind bei der CAS beschäftigt; 2016 lag das Budget der Akademie bei 7,9 Milliarden Euro. Besonders stark sind die Forschungsaktivitäten in den Bereichen Physik und Chemie – hier zählen CAS-Forscher zu den führenden „Publizisten“ in Topjournals wie Nature und Science.

In der Agrarforschung ist die Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) die wichtigste Forschungseinrichtung. Die National Natural Science Foundation of China (NSFC) ist eine Förderagentur mit Fokus auf der Finanzierung von Grundlagen- und Pionierforschung. Einer ihrer Themenkomplexe sind die Biowissenschaften (OSTA 2016).

Universitäten

China hat eine Vielzahl von universitären Forschungseinrichtungen, die auch immer stärker besucht werden. Insgesamt ist im letzten Jahrzehnt die Anzahl der Universitäts-Absolventen in Wissenschaft und Engineering stark gewachsen (Pugatch Consilium 2016). Zu den größten und berühmtesten Universitäten zählen die Peking University und die Tsinghua University (OSTA 2016). Beide haben auch einen eigenen Bereich für die Life Sciences. In der Biotechnologie gelten die Universitäten Peking, Wuhan und Sun Yat-sen Universität in Guangzhou als führend.  2007 gab es laut einem in China 54 Hochschulen für Agrarforschung. In jeder Provinz existiert eine eigene Universität für Agrarforschung (ASTI 2012).

Förderung der Hightech-Industrien

Der Zhongguancun Life Science Park in Peking ist Chinas größter Life Science Park mit über 100km2 Ausdehnung. Mit großer Nähe zur Peking Universität, Tsinghua Universität, chinesischen Academy of Sciences und National Science and Research Institutions ist der Park ein nationaler Innovationshub mit Fokus auf neuer Medizintechnik und modernsten Pharmaka sein. Der Park wird häufig als chinesisches Silicon Valley bezeichnet.

Eines der größten Programme zur Förderung von High-Tech Industrien ist das Torch Programm des MOST. Im Rahmen dieses Programms entstanden bis heute 146 High-Tech Entwicklungszonen in China. Insgesamt sind rund 40 % aller Hightech-Firmen Chinas in den High-Tech Entwicklungszonen angesiedelt. Ein Bestandteil des Torch Programs ist der SME Innovation Fund (Innofund). Dieser soll Hightech-Startups mit vielversprechenden Innovationen den Einstieg in den Markt einfacher machen. Förderwürdige Bereiche umfassen Biologie, neue Materialien, Umwelttechnik, neue Energien oder kohlenstoffarme Technologien (OSTA 2016).

Zusammenarbeit mit Deutschland

Das BMBF sieht vielversprechende Kooperationsmöglichkeiten zwischen Deutschland und China in der industriellen Biotechnologie und Bioökonomie. China zielt darauf ab, Marktführer in der Entwicklung moderner biotechnologischer Prozesse zu werden und ist schon jetzt ein wichtiger Mitspieler in der bio-basierten Chemie. In den nächsten Jahren plant das Land, die Enzymproduktion weiter auszubauen. Im Hinblick auf die Bioökonomie kooperieren China und Deutschland in verschiedenen Bereichen:

  • Die Fördermaßnahme „Bioökonomie International“ wurde im Rahmen der „Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030“ initiiert, um die internationale Kooperation in dem Bereich zu verstärken. China wurde 2015 erstmals als präferierter Kooperationspartner der Initiative genannt.
  • Im Mai 2013 beschlossen Bundeskanzlerin Angela Merkel und der chinesische Ministerpräsident Li Keqiang eine deutsch-chinesische Urbanisierungspartnerschaft, die 2015 von den Umweltministern unterzeichnet wurde.
  • Deutschland plant China bei dem Ausbau des Abwassersystems technologisch zu unterstützen. Laut BMBF kann das Land von den Umwelt- und Wassertechnologien der Deutschen bei der Umsetzung seines „Chinese Mega Water Program“ profitieren. Hauptkooperationspartner bei dem gemeinsamen Forschungs- und Innovationsprogramm „Clean Water“ sind das BMBF, das chinesische Ministry of Housing and Urban-Rural Development sowie das Ministry of Environmental Protection. Ein weiteres Kooperationsgeflecht im Wasserbereich besteht zwischen 15 deutschen und chinesischen Partnern im SEMIZENTRAL Konsortium. Hier setzen sich die Experten zusammen, um ein dezentrales Wasserversorgungs- und Abwasserreinigungszentrum für einen nachhaltigen Wohnungsbau in wachsenden Ballungszentren zu konzipieren.

Das mitteldeutsche BioEconomy Cluster hat sich mit anderen Bioökonomieclustern weltweit, unter anderem auch mit SARI, dem Shanghai Advanced Research Institute aus China, zusammengeschlossen, um das umfängliche Wissen über Wertschöpfungsketten von Buchenholz zu erweitern. Weiterhin tauscht sich das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) in Halle mit SARI und dem chinesischen Chemie-Konzern Huayi zu einer alternativen Rohstoffversorgung außerhalb der fossilen Vorkommnisse aus. Fachkonferenzen zu Bioökonomie, grünem Wasserstoff oder dem Einsatz von Non-Food Biomasse sind geplant.

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