Wenn wir über den Wert von Hanf nachdenken, richtet sich die Aufmerksamkeit oft auf den Teil der Pflanze, der zum Endprodukt wird: Samen, die zu Öl gepresst werden, Fasern, die zu Textilien verarbeitet werden, oder Blüten, aus denen Cannabinoide gewonnen werden. Doch Forschung und Industrie stellen eine zunehmend wichtige Frage: Was geschieht mit allem, was übrig bleibt? Neuere Forschung untersucht, wie Nebenprodukte des Hanfs und Verarbeitungsrückstände möglicherweise in Futtermittelbestandteile, Bau- und Verpackungsmaterialien, kohlenstoffbasierte Produkte und andere industrielle Ressourcen umgewandelt werden könnten. Statt Stängel, Schäben, Presskuchen, Blätter oder bereits genutzte Biomasse einfach als Abfall zu betrachten, können sie potenziell zu Rohstoffen für einen anderen Prozess werden. Das ist die Idee hinter der Ökonomie der gesamten Hanfpflanze.

Hanf ist für eine zirkuläre Bioökonomie besonders interessant, weil die verschiedenen Pflanzenteile sehr unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Die langen Bastfasern im Stängel können in Textilien und Verbundwerkstoffen eingesetzt werden, während der holzige innere Teil, die sogenannten Schäben, für Baustoffe, Tiereinstreu und Bioverbundwerkstoffe verwendet werden kann. Samen können Lebensmittelzutaten und wertvolles Öl liefern. Das Material, das nach dem Pressen der Samen übrig bleibt — häufig als Hanfsamenpresskuchen oder Hanfsamenmehl bezeichnet — enthält weiterhin Eiweiß, Ballaststoffe und Restöl. Hinzu kommen Blätter, Blüten und Biomasse, die nach der Extraktion von Cannabinoiden zurückbleiben. Einige dieser Fraktionen hatten traditionell einen vergleichsweise geringen wirtschaftlichen Wert. Forschende fragen sich nun, ob wir sie besser nutzen können.

Dieses Prinzip wird manchmal als Kaskadennutzung beschrieben. Statt für eine Kulturpflanze nur einen einzigen Verwendungszweck zu wählen, versuchen Verarbeitungsbetriebe zunächst, die wertvollsten Bestandteile zu gewinnen, und suchen anschließend nach weiteren sinnvollen Anwendungen für das verbleibende Material. Nehmen wir Hanfsamen als einfaches Beispiel. Zunächst kann das Öl gewonnen werden. Das verbleibende eiweißreiche Material könnte Potenzial als Lebensmittel- oder Futtermittelbestandteil haben. Weitere Rückstände könnten anschließend zu Biomaterialien, fermentierten Produkten, Energie oder kohlenstoffreichen Materialien verarbeitet werden. Eine einzige Ernte kann somit potenziell mehrere Wertströme erzeugen.

Die Tierernährung ist ein Bereich, der großes Forschungsinteresse weckt. Hanfsamenpresskuchen und Hanfsamenmehl sind besonders interessant, weil sie nach der Ölgewinnung Eiweiß und Fettsäuren enthalten. Übersichtsarbeiten haben aus Hanf gewonnene Materialien bei Geflügel, Rindern, Schafen und Schweinen sowie in der Aquakultur untersucht. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass einige aus Hanfsamen gewonnene Koppelprodukte potenziell als alternative oder ergänzende Futtermittelbestandteile dienen könnten. Bei anderen Pflanzenteilen ist die Situation komplexer. Studien haben erhebliche Unterschiede zwischen Hanfblättern, Stängeln und anderen Pflanzenfraktionen hinsichtlich der Verdaulichkeit von Nährstoffen und der Cannabinoidkonzentrationen festgestellt. Blätter können beispielsweise nützliche Nährstoffe liefern, doch auch Cannabinoide können in Blättern und Blüten stärker konzentriert sein. Diese Unterscheidung ist wichtig. Die behördliche Zulassung, Cannabinoidrückstände und ein möglicher Übergang in Lebensmittel tierischen Ursprungs wie Fleisch oder Milch müssen sorgfältig geprüft werden, bevor bestimmte Hanfmaterialien in großem Umfang als Futtermittel für Nutztiere eingesetzt werden können. Hanfbiomasse sollte daher nicht automatisch als geeignetes Tierfutter gelten, nur weil sie von einer Pflanze stammt.

Andere Rückstände können eine ganz andere Verwendung finden. Hanfstängel und andere lignocellulosehaltige Biomasse enthalten Kohlenstoff, der durch Verfahren wie die Pyrolyse potenziell in Pflanzenkohle und andere kohlenstoffreiche Materialien umgewandelt werden kann. Pflanzenkohle wird für Anwendungen untersucht, die von Bodenverbesserung und Kohlenstoffmanagement bis hin zu Adsorption und Umwelttechnologien reichen. Forschende untersuchen außerdem das Gleichgewicht zwischen der Energiegewinnung aus Hanfbiomasse und dem Erhalt von Kohlenstoff in nützlichen festen Materialien. Daraus ergibt sich eine interessante Möglichkeit: Biomasse, die nach der Entnahme höherwertiger Bestandteile übrig bleibt, kann selbst ganz am Ende der Verarbeitungskette noch nützliche Eigenschaften besitzen.

Die Strukturkomponenten des Hanfs bieten einen weiteren Weg. Bei der Dekortikation werden die festen äußeren Bastfasern von den holzigen Schäben getrennt. Diese Fraktionen können in sehr unterschiedlichen Branchen eingesetzt werden, darunter Textilien, Verpackungen, Bauwesen und Bioverbundwerkstoffe. In diesem Zusammenhang erscheint ein landwirtschaftlicher Rückstand zunehmend als industrieller Rohstoff statt als Abfall. Ein Hanfstängel enthält Cellulose, Lignin, Fasern und Kohlenstoff, deren Anordnung durch biologische Prozesse bestimmt wird. Wenn diese Bestandteile effizient getrennt und verarbeitet werden können, kann jeder von ihnen in einem anderen Wirtschaftsbereich einen Wert haben.

Der vielleicht interessanteste Aspekt des Ganzpflanzenansatzes ist wirtschaftlicher Natur. Wenn landwirtschaftliche Betriebe und Verarbeitungsunternehmen mehrere Fraktionen derselben Kulturpflanze verkaufen können, statt auf ein einziges Hauptprodukt angewiesen zu sein, könnten zusätzliche Einnahmequellen entstehen. Gleichzeitig könnte die Suche nach Anwendungen für Verarbeitungsrückstände den Entsorgungsbedarf verringern und die Ressourceneffizienz insgesamt verbessern. Das macht nicht automatisch jede Hanfanwendung nachhaltig. Die Verarbeitung benötigt Energie, der Transport spielt eine Rolle, für die entstehenden Produkte müssen Märkte vorhanden sein, und Lebenszyklusanalysen sowie wirtschaftliche Bewertungen bleiben wichtig. Die beste Lösung hängt davon ab, wo Hanf angebaut wird, wie er verarbeitet wird und welche Infrastruktur in der Nähe vorhanden ist.

Die künftige Hanfwirtschaft wird daher möglicherweise nicht auf einem einzigen Wunderprodukt aufbauen. Sie könnte auf etwas viel Praktischerem beruhen: zu lernen, wie wir mehr von dem nutzen können, was uns die Pflanze bereits bietet. Öl, Eiweiß, Fasern, Schäben, Extrakte, Biomaterialien, Futtermittelbestandteile und Kohlenstoffprodukte könnten zunehmend zu miteinander verbundenen Teilen derselben Wertschöpfungskette werden. In einer zirkulären Bioökonomie lautet die Frage nicht mehr einfach: „Was können wir aus Hanf herstellen?“ Sie wird zu: „Wie viel Wert können wir aus der gesamten Pflanze schaffen, bevor irgendetwas als Abfall betrachtet wird?“