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Mit kaskadieren ein abgestufter Prozess wird angezeigt. Vor allem im Rahmen der Bioökonomie der Begriff Kaskadierung wird oft verwendet, um Bio-Rohstoffe möglichst effizient zu nutzen (Biomasse) beschreiben. Ein frühes Beispiel für einen Kaskadenprozess ist der is Lansinks Leiter, eine Methode zur Priorisierung der Abfallbehandlung, die 1979 vom niederländischen Politiker entwickelt wurde Ad Lansink wurde vorgestellt.

Kaskadierung in einer biobasierten Wirtschaft

In einem biobasiert Wirtschaft, einer Wirtschaft, in der die wichtigsten Rohstoffe und Brennstoffe aus Biomasse statt aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden, ist eine optimale und effiziente Nutzung von Biomasse wichtig.^[1] Dies umso mehr, als aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Biomasse Konflikte entstehen können, etwa zwischen Biomasse als Nahrungs- oder Energieträger. Durch Kaskadierung kann Biomasse auf möglichst unterschiedliche Weise genutzt werden.

Arten der Biomassekaskadierung

Biomasse hat viele verschiedene Anwendungen, wie zum Beispiel Lebensmittel, Rohstoffe, Baustoffe oder Energieträger. Darüber hinaus kann Biomasse mittels Bioraffinerie werden in verschiedene Komponenten zerlegt. Aus diesem Grund müssen bei der Nutzung von Biomasse Entscheidungen getroffen werden. Die Entscheidungen, die früher getroffen wurden, beeinflussen, welche Anwendungen später für dieselbe Biomasse übrig bleiben. Aus diesem Grund basiert die Biomassekaskadierung auf einem Kettenansatz, bei dem die beste schrittweise Abfolge der Nutzung der Biomasse in der Biomassenutzungskette gesucht wird. Verschiedenen Aspekten kann mehr oder weniger Bedeutung beigemessen werden. Die drei Hauptarten der Kaskadierung konzentrieren sich jeweils auf einen Hauptaspekt:^[2]

Kaskadieren in der Zeit

Will man möglichst lange die gleiche Menge an Biomasse nutzen, wird eine optimale zeitliche Kaskadierung angestrebt. Bei der Bewerbung für die Biomasse wird immer die Option gewählt, die noch die meisten Möglichkeiten offen lässt. Dies reduziert die Nachfrage nach neuen Rohstoffen und passt gut in eine Kreislaufwirtschaft. Ein Beispiel ist das Recycling von Papier, bei dem die holzige Biomasse, aus der das Papier besteht, immer wieder für dieselbe Anwendung verwendet wird.^[2]

Kaskadierung im Wert

Bei jedem Nutzungsschritt können Sie auch die Anwendung auswählen, die im Moment den höchsten Mehrwert hat. Dieser Wert kann wirtschaftlicher Natur sein (der finanziell am meisten einbringt), aber es können auch andere Wertformen wie soziale Erwünschtheit und geringste Umweltbelastung zugeordnet werden. Beispielsweise werden Lebensmittelanwendungen im Allgemeinen gegenüber der Verwendung von Biomasse als Brennstoff bevorzugt. Die Verbrennung der Biomasse ist in den meisten Wertschöpfungsketten nur der letzte Schritt.^[2]

Kaskadierung in Funktion

Die meisten Biomassen lassen sich in mehrere Komponenten zerlegen, die voneinander getrennt einen höheren Wert haben können. Das Hauptverfahren zur Trennung von Biomasse in separate Funktionskomponenten ist die Bioraffinerie. Aus der Biomasse können beispielsweise Proteine ​​und Zucker für verschiedene Anwendungen gewonnen werden. Alle aus der Biomasse extrahierbaren Komponenten lassen sich in einer Wertepyramide darstellen, wobei die Komponenten mit der höchsten Wertschöpfung an der Spitze stehen. So stehen beispielsweise Komponenten für die hochwertige Chemie- und Lebensmittelindustrie höher in der Pyramide als die Teile, die als Brennstoff oder Material verwendet werden können. Diese Einzelkomponenten können dann durch eine Zeitkaskadierung oder eine Wertkaskadierung optimal genutzt werden.^[2]