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12.02.2020

Großbritannien

Mit seiner traditionell starken biowissenschaftlichen Grundlagenforschung zählt Großbritannien zu den Topnationen weltweit, etwa in der Biomedizin und in der Pflanzenforschung. Die Biotechnologie-Branche ist eine der führenden in Europa. In der 2018 veröffentlichten Bioökonomiestrategie haben die Briten das ambitionierte Ziel formuliert, bis 2030 zur weltweit führenden Bioökonomie-Nation aufzusteigen.

Zu einer innovativen, biobasierten Wirtschaft zählen die Briten alle Wirtschaftszweige, die biologische Ressourcen erzeugen und nutzen sowie biobasierte Technologien, Produkte und Lösungen hervorbringen, die Medizin ausdrücklich miteingeschlossen. Das Potenzial der Bioökonomie wird besonders darin gesehen, zu den großen Herausforderungen der Industrie im Wandel beizutragen und Innovationen hervorzubringen.

Die kohlenstoffhaltigen Rohstoffabfälle in Großbritannien summieren sich auf mehr als 100 Millionen Tonnen pro Jahr, zuzüglich mindestens 14 Millionen Tonnen biobasierter Abfälle aus Land- und Forstwirtschaft. Die Waldfläche hat sich in den vergangenen 100 Jahren verdoppelt und zu entsprechender Holzproduktion geführt, sodass auch Bioraffinerien an Bedeutung gewinnen. Erst jüngst in den Fokus gerückt sind Aquakulturen und das Potenzial der blauen Biotechnologie. Auf den Umsatz bezogen spielen Landwirtschaft und Fischerei sowie die Lebensmittelbranche die größte Rolle in der Bioökonomie.

Wie sich der Brexit auf die international eng verwobene Forschungs- und Industrielandschaft in Großbritannien auswirken wird, bleibt ein großes Fragezeichen.

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Rechtliche und politische Grundlagen

Das Vereinigte Königreich hat bereits 2010 begonnen, nationale Pläne und Strategien für Bereiche der Bioökonomie zu entwickeln. Den Auftakt machte „IB 2025“, eine Roadmap für die industrielle Biotechnologie als Mittel zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft. Es folgte 2011 das Strategiepapier „Enabling the Transition to a Green Economy“. Das auf die Gesamtwirtschaft bezogene Papier beinhaltet Konzepte für nachhaltiges Wachstum und verringerte Emissionen sowie die effektive Nutzung natürlicher Ressourcen.

Spezifischer wurden die folgenden Strategien. Ebenfalls im Jahr 2011 erschien der „Anaerobic digestion strategy and action plan“, dessen es Ziel war, die Energiegewinnung aus Abfällen mittels anaerober Mikroorganismen zu befördern. Der Plan sollte das Vereinigte Königreich dem Regierungsziel näherbringen, eine abfallfreie Wirtschaft zu etablieren und unvermeidliche Abfälle zumindest energetisch zu nutzen.

2012 veröffentlichte die Regierung die „Synthetic Biology Roadmap for the UK“, an deren Entstehung Stakeholder aus der Wirtschaft maßgeblich beteiligt waren. Die Roadmap empfahl die Entwicklung eines Netzwerks multidisziplinärer Forschungszentren, Investitionen, um neue Technologien schneller an den Markt zu bringen, sowie den Aufbau einer kompetenten und gut finanzierten landesweiten Synbio-Gemeinschaft, um international eine Führungsrolle einzunehmen. Ebenfalls auf diese Roadmap zurück geht der „Synthetic Biology Leadership Council“, der seit Ende 2012 die Umsetzung der Roadmap lenkt. Der Rat arbeitet mit Industrie, akademischer Forschung, Regulierungsbehörden, NGOs und Regierungsabteilungen zusammen und setzt sich aus deren Vertretern zusammen. Er will sichtbarer Koordinationspunkt sein, als Lenkungs- wie als Monitoringgruppe fungieren und Öffentlichkeit für die Themen der Synthetischen Biologie schaffen.

Auch die „High-value manufacturing strategy 2012-2015“ entstand imJahr 2012. Mit den Themen Ressourceneffizienz, Recycling und der Integration neuer Materialien und Herstellungsprozesse berührte sie an wesentlichen Stellen die Bioökonomie. 2013 erschien die „UK Roadmap for Algal Technologies“, die 15 Fallstudien vorstellte, wo Algen für das Vereinigte Königreich von besonderem Interesse sein könnten. Auf wissenschaftlicher Seite geht es um die Entwicklung ökonomisch interessanter Makro- und Mikroalgen, um Fragen der Biosicherheit, um Lebenszyklusanalysen und Kohlenstoffbilanzen.

Der Bioökonomie in Schottland widmete die Regierung im Jahr 2015 ein Strategiepapier: Die „Biorefinery Roadmap for Scotland“ analysierte unter Beteiligung der Industrie das schottische Potenzial für Bioraffinerien und setzte als Ziel den Aufbau von Demonstrationsanlagen in den Jahren 2019/20.

Neue Strategiepapiere knüpften an alte an: So widmete sich 2015 das Papier „Building a High Value Bioeconomy: Opportunities from Waste“ der Nutzung von Reststoffen, um Wertstoffe daraus zu gewinnen. Die „IB 2025“ wurde durch den Bericht „Journey of Industrial Biotechnology“ fortgeschrieben, der zudem die erzielten Erfolge evaluierte. 2016 erfuhr dann die Strategie zur Synthetischen Biologie ein Update, den „UK Synthetic Biology Strategy Plan“, der noch mehr Gewicht auf die Kommerzialisierung von Forschung legt, auf die Ausbildung von Fachkräften sowie auf internationale Partnerschaften. 2018 erarbeitete die Synbio-Community eine „Synthetic Biology Roadmap to New Advanced Materials“ und setzte damit einen neuen Schwerpunkt.

Die Bioökonomie-Strategie von 2018

Im Jahr 2018 mündeten die vielen Roadmaps und Strategien in eine aktualisierte und gebündelte  „UK Bioeconomy Strategy“ unter Federführung des Wirtschafts- und des Handelsministeriums und unter Beteiligung von Industrie und Wissenschaft.

„Die Bioökonomie nutzt das Potenzial von Biowissenschaften und Biotechnologie, um nachhaltige Lösungen für globale Herausforderungen zu entwickeln“, heißt es in der Strategie. Das Ziel ist es, den Umsatz in der Bioökonomie bis 2030 zu verdoppeln – von 220 Mrd. £ im Jahr 2014 auf 440 Mrd. £.

Dazu beitragen sollen neue Formen sauberer Energiegewinnung, bessere und günstigere Materialien wie biobasierte Kunst- und Verbundstoffe sowie neue pharmazeutische Produkte. Wichtige Bausteine sind zudem das Recycling und die Vermeidung von Abfällen und Verschmutzung sowie eine nachhaltigere, produktivere und zugleich resiliente Land- und Forstwirtschaft. Nicht zuletzt sollen 406 Mio. £ in eine bessere Ausbildung in den MINT-Fächern investiert werden sowie 64 Mio. £ in Umschulungsmaßnahmen. Darüber hinaus formuliert der „UK Plastics Pact“ die Zielvorgabe, dass bis 2025 alle Kunststoffe wiederverwendbar, wiederverwertbar oder kompostierbar sein müssen. Die „Resources and Waste Strategy“ sieht vor, bis 2050 alle vermeidbaren Abfälle zu eliminieren.

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Unternehmenslandschaft

Die Bioökonomie im Vereinigten Königreich erzielte 2014 in der sehr weit gefassten Definition des Wirtschaftsministeriums eine Bruttowertschöpfung von 220 Mrd. £ (ca. 245  Mrd. Euro) und beschäftigte 5,2 Millionen Menschen. Andere Analysen, die nur die Kernfelder berücksichtigen und indirekte Effekte ausschließen, sprechen von 36,1  Mrd. £ Wertschöpfung und 600.000 Arbeitsplätzen. Der Begriff industrielle Biotechnologie wird in Großbritannien sehr breit gefasst. Der staatliche Forschungsförderer BBSRC definiert diesen Sektor mit „der Anwendung von Technologien, die biologische Ressourcen in Materialien von industriellem und gesellschaftlichem Nutzen verwandeln“, damit ist letztlich die gesamte Biotech-Branche inklusive der medizinischen Biotechnologie gemeint. Laut BBSRC generiert die Biotech-Industrie auf der Insel eine Bruttowertschöpfung von 7,5 Mrd. £ und sorgt für 14.000 Jobs. Mehr als 800 Biotech-Unternehmen haben bereits von der staatlichen Forschungsförderorganisation profitiert.

Im Bereich Synthetische Biologie hat sich seit dem Jahr 2000 die Zahl der Start-ups alle fünf Jahre verdoppelt. Insgesamt waren es in den Jahren 2000 bis 2016 150 Jungunternehmen. Seit 2010 haben diese Firmen 620 Mio. Euro Kapital akquiriert.

Für die Bioökonomie relevante Unternehmen gibt es verteilt über das Vereinigte Königreich, allerdings existieren auch regionale Cluster: BioVale in Yorkshire, One Nucleus in London und Cambridge, North East Process Industry Cluster, Norwich Research Park und BioCity Nottingham.

Die UK BioIndustry Association (BIA) vertritt die Interessen von mehr als 300 britischen Biotech-Unternehmen. Der Schwerpunkt liegt dabei klar im Medizinsektor. Zu den großen  globalen Pharmakonzernen gehört GlaxoSmithKline (GSK). Er hat seine Wurzeln im London des frühen 18. Jahrhunderts. Heute beschäftigt das Unternehmen allein in Großbritannien 16.000 Mitarbeitende an 18 Standorten. Weltweit setzte GSK im 3. Quartal 2019 9,4 Mrd. £ um. Zunehmend Anteil haben daran Biopharmazeutika. Auch das britisch-schwedische Pharmaunternehmen AstraZeneca gehört zu den Big-Pharma-Unternehmen des Landes. Weitere globale Pharmakonzerne haben Standorte in Großbritannien.

Daneben gibt es viele kleinere, auf wenige Produkte spezialisierte Unternehmen im Bereich der medizinischen Biotechnologie: Prokarium, CHAIN Biotech, Quethera, Cagen, Autolus, LabGenius, Toughlight, Leaf Expression Systems und andere.

Ein Beispiel für ein Unternehmen der industriellen Biotechnologie ist Biocleave, früher Green Biologics. Das Unternehmen entwickelt jetzt in Abingdon anaerobe Produktionsorganismen für die Biotechnologie. Das übergeordnete Ziel sind Prozesse, die aus erneuerbaren Rohstoffen Chemikalien herstellen und dabei wirtschaftlich konkurrenzfähig sind. Zum anderen bietet Biocatalysts aus Cardiff Enzyme für die Industrieproduktion an, vor allem für die Lebensmittelherstellung. Seit 2018 gehört das Unternehmen zur internationalen BRAIN-Gruppe und hat seitdem seine Produktionskapazität deutlich vergrößert.

Die Hochschulausgründung Oxford Biotrans hat sich auf Duft- und Geschmackstoffe spezialisiert, die mittels Enzymtechnologie hergestellt werden. Ebenfalls jung ist Colorifix in Norwich. Es hat einen neuartigen Prozess zur Herstellung von Farbstoffen auf Grundlage der synthetischen Biologie entwickelt, der Textilherstellern ermöglicht, ihre Umwelteinflüsse erheblich zu verringern.

Agrarbiotechnologie betreibt der in der Schweiz beheimatete Agrar- und Chemiekonzern Syngenta. Mit weltweit 28.700 Mitarbeitenden und 6,8 Mrd. US-Dollar Umsatz im 1. Halbjahr 2019 ist er in Großbritannien an sechs Standorten aktiv und entwickelt und produziert dort selektive Pflanzenschutzmittel. Die aktiven Wirkstoffe sind dabei häufig der Natur entlehnt. Klein und spezialisiert ist hingegen Oxitec. Die Firma entwickelt gentechnisch veränderte Insekten als „lebende Insektizide“, bislang für das Gesundheitswesen. Bekannt ist das in Abingdon beheimatete und inzwischen zu Intrexon gehörende Unternehmen für seine transgene Gelbfiebermücke, die helfen soll, den Krankheitsüberträger auszurotten.

Biokunststoffe

Das in Yorkshire beheimatete multinationale Unternehmen Croda International ist einer der großen Hersteller von Biokunststoffen im Vereinigten Königreich und erzielte 2018 1,39 Mrd. £ Umsatz. Ebenfalls groß im internationalen Geschäft mit Biokunststoffen ist Biome Bioplastics mit Firmensitz in Southampton. Das Unternehmen konzentriert sich gleichermaßen auf kompostierbare Kunststoffe wie auf Anwendungen mit langer Haltbarkeit. Deutlich kleiner ist Cellulac mit Sitz in London, das aus Algen Komponenten für Biokunststoffe produziert, aber auch Omega-3-Fettsäuren für die Lebensmittel- und die Kosmetikbranche gewinnt.

Bioraffinerien und Energie

Derzeit gibt es rund ein Dutzend Bioraffinerien im Vereinigten Königreich. Große Betreiber sind beispielsweise der Biodieselhersteller Argent Energy, die Bioethanolhersteller Ensus, Vivergo Fuels und British Sugar, das in Wissington die erste Bioethanolherstellung des Landes aufbaute, aber auch kleinere wie Celtic Renewables, das sich auf Abfälle der schottischen Whisky-Industrie konzentriert. Mehrheitlich handelt es sich jedoch bei den Bioraffinerieprodukten im Vereinigten Königreich noch um Biokraftstoffe der ersten Generation.

Ändern will das zum Beispiel das junge Unternehmen C3 Bio-Technologies in Manchester, ein Spin-off des Forschungszentrums Synbiochem. Es entwickelt Bioprozesse, um synthetische Biokraftstoffe herzustellen. Dabei spielen Abfälle eine zentrale Rolle. Und in Swindon entsteht das erste Bioplasma-Kraftwerk der Welt, das jährlich 10.000 Tonnen Haushaltsabfälle in 1.500 Tonnen Kraftstoff umwandeln soll. Nach zwischenzeitlichen Problemen mit steigenden Kosten soll es nun Mitte 2020 den Betrieb aufnehmen.

Auf Biomasse der ersten Generation für die direkte Erzeugung von Strom und Wärme setzt hingegen das Energieunternehmen Drax. Drei der sechs Kessel seines größten Kraftwerks befeuert das Unternehmen mit Holzpellets. Jeder dieser Kessel hat eine Leistung von 660 Megawatt. Bis 2030 will das Unternehmen kohlenstoffnegativ sein.

Recycling und Kreislaufwirtschaft

Auch in Großbritannien wird Bioökonomie zunehmend mit einer Kreislaufwirtschaft zusammengedacht. Noch ist die wirtschaftliche Bedeutung des Sektors jedoch klein, auch wenn es darin große Akteure gibt. Veolia UK beispielsweise bezeichnet sich als Marktführer für Umweltlösungen im Vereinigten Königreich. Dazu zählt das Unternehmen Wasser-, Abfall- und Energiemanagement. Weltweit beschäftigt der Konzern mit Hauptsitz in Frankreich 171.000 Mitarbeitende und erzielte 2018 knapp 36 Mrd. Euro Umsatz.

Das junge, in London ansässige Unternehmen Puraffinity, früher CustoMem, hat sich allein auf die (Ab-)wasserbehandlung spezialisiert. Das Unternehmen entfernt daraus per- und polyfluoralkyle Substanzen mittels selbst entwickelter granularer Materialien. Auf mehr als 200 Jahre Geschichte blickt das in London beheimatete Unternehmen Johnson Matthey. Schwerpunkte sind Katalysatoren zur Luftreinigung und die Rückgewinnung seltener Elemente. Zum jüngeren Geschäftsgebiet gehört die Entwicklung von Batteriekomponenten für Elektroautos. Heute ist das Unternehmen in mehr als 30 Ländern aktiv und beschäftigt 14.800 Mitarbeitende.

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Forschungslandschaft

In der biowissenschaftlichen Forschung nimmt Großbritannien eine internationale Spitzenposition ein. Dafür sorgen unter anderem die Top-Universitäten Cambridge und Oxford (Oxbridge) sowie das Londoner University College und das Imperial College, die alle vier regelmäßig zu den forschungsstärksten Universitäten Europas gewählt werden.

In Sachen Bioökonomie verfügt das Vereinigte Königreich über eine starke akademische, aber auch anwendungsorientierte Forschung. Beide sollen weiter gestärkt werden, um das Ziel der Bioökonomiestrategie zu erreichen. Der Industrial Strategy Challenge Fund wurde mit 4,7 Mrd. £ ausgestattet. Rund eine Milliarde davon sollen über vier Jahre in Innovationen im Bereich der Bioökonomie fließen, insbesondere in die Sektoren Gesundheit und Medizin, Robotik und Künstliche Intelligenz sowie neue Materialen und Herstellungsprozesse. Weitere 60 Mio. £ dienen dazu, nachhaltige Kunststoffverpackungen zu entwickeln, die eine Kreislaufwirtschaft begünstigen. Speziell an die Synthetische Biologie richtet sich das „Synbio for Growth Programme“, das mit 300 Mio. £ ausgestattet ist.

Pflanzenforschung und Agrarwissenschaften

Einen ausgezeichneten internationalen Ruf in der Pflanzenforschung und Mikrobiologie genießt das John Innes Centre in Norwich. Den gleichen Forschungsschwerpunkt setzt das Centre for Novel Agricultural Products der University of York. Im walisischen Aberystwyth wurde auf etwa 750 Quadratmetern das National Plant Phenomics Centre (NPPC) aufgebaut. Es ist auf Pflanzen-Phänotypisierung spezialisiert. Am Pirbright Institute in Surrey wird zum Thema Tiergesundheit geforscht.

Biotechnologie und Synthetische Biologie

Das Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) führt Industrie, akademische Forschung und Regierung zusammen, um die Forschung für die industrielle Biotechnologie in Schottland voranzubringen. Auf Wirtschaftsseite sind mehr als 130 Unternehmen beteiligt, vom internationalen Konzern bis zur Hochschulausgründung, außerdem 18 Universitäten und Forschungsinstitute. Das IBioIC hat mehr als 50 Mio. £ an Forschungsmitteln mobilisiert und soll Schottlands Ziel unterstützen, den Umsatz der heimischen Biotechbranche bis 2025 auf 900 Mio. £ anwachsen zu lassen.

Auch die 2013 gestarteten Networks in Industrial Biotechnology and Bioenergy (NIBB) setzen auf die Vernetzung von Industrie und öffentlicher Forschung: Rund 800 Firmen und 3.300 akademische Wissenschaftler sind beteiligt, Anfang 2017 umfassten die zugesagten Forschungsmittel 8,2 Mio. £. Eine weitere Förderinitiative ist der Industrial Biotechnology (IB) Catalyst, der die Translation und die Kommerzialisierung von Biotech-Produkte vorantreiben soll.

Auf die Entwicklung der Synthetischen Biologie zur Herstellung von Fein- und Spezialchemikalien hat sich das Exzellenzcenter Synbiochem in Manchester spezialisiert. Ähnlich ausgerichtet ist auch das Open Plant Synthetic Biology Research Centre, eine gemeinsame Initiative der University of Cambridge, des John Innes Centre und des Earlham Institute.

Die Synthetische Biologie steht außerdem im Zentrum der Forschungen am UK Centre for Mammalian Synthetic Biology in Edinburgh, dem Warwick Integrative Synthetic Biology Centre, dem Centre for Synthetic Biology and Innovation am Imperial College London sowie dem Synthetic Biology Research Centre „BrisSynBio“ der University of Bristol. In Bristol hat die deutsche Max-Planck-Gesellschaft mit der dortigen Universität ein Forschungszentrum für Synthetische Biologie aufgebaut: das Max Planck–Bristol Center in Minimal Biology.

Europas größtes Forschungszentrum für Biomedizin ist das 2015 eröffnete Francis Crick Institute in London, an dem rund 1.500 Wissenschaftler beschäftigt sind. Hier werden auch die Biotech-Forschung und die medizinische Translation großgeschrieben.

Bioraffinerien und grüne Chemie

Als BioPilotsUK haben sich außerdem fünf Partner aus Aberystwyth, Glasgow, Redcar and York zusammengefunden, die Open-Access-Bioraffinerien betreiben und erforschen: die Uni-Kollaboration Beacon, die auf Scale-up und Kommerzialisierung konzentrierten Forschungszentren Biorenewables Development Centre und Centre for Process Innovation, das IBioIC mit zwei Bioprozesszentren und das ebenfalls auf Bioprozesse spezialisierte The Biorefinery Centre. Mit der gesamten Palette von umweltfreundlichen Lösungsmitteln bis zu biobasierten Materialien befasst sich international renommierte Green Chemistry Centre of Excellence der University of York.

Weitere Hochschulen mit Bioökonomieforschung

Weitere wichtige akademische Akteure in der Bioökonomieforschung des Vereinigten Königreichs sind die Swansea University, die University of Edinburgh, die University of Birmingham und die Manchester University. Auch die University of Exeter hat kürzlich ein Bioeconomy Centre etabliert.

Stand: Januar 2020

Autor: Björn Lohmann

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