Lufthansa setzt ab dem 15. Juli 2011 im regulären Flugbetrieb erstmals Biokraftstoff ein. Vier mal täglich fliegt ein Lufthansa Airbus A321 sechs Monate lang auf der Strecke Hamburg-Frankfurt-Hamburg. Dieser wird auf einem Triebwerk zur Hälfte mit bio-synthetischem Kerosin betankt. Zugelassen wurde der Biokraftstoff für Jet-Motoren von der American Society for Testing and Materials (ASTM). Das Biokerosin weist ähnliche Eigenschaften auf wie normales Kerosin und kann so für alle Flugzeugtypen verwendet werden, ohne dass Anpassungen am Flugzeug oder den Triebwerken erforderlich sind. Der BUND kritisiert, dass der Einsatz von Agrosprit im Luftverkehr zur CO2-Minderung ist eine ökologische Mogelpackung sei.
Das Projekt "Teilprojekt Uni Hohenheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b) durchgeführt. Im Verbundprojekt BioC4 wollen die Partner Lesaffre (Koordinator), INRA, Global Yeast, Goethe-Universität Frankfurt und die Universität Hohenheim ein ganzheitliches Verfahren zur Produktion von Isobutanol auf der Basis von Miscanthus Biomasse entwickeln. Isobutanol ist vielfältig als Basischemikalie und Biokraftstoff, bis hin zum Biokerosin einsetzbar. Die Partner Lesaffre, Goethe Universität Frankfurt und Global Yeast befassen sich im Projekt vorwiegend mit der Züchtung und Entwicklung eines industriereifen Hefe-Stammes, welcher in einem industriellen Isobutanol Produktionsprozess eingesetzt werden kann. Neben Isobutanol fallen im Isobutanol Produktionsprozess an unterschiedlichen Stellen Reststoffe an (z.B. bei der Vorbehandlung und/oder Destillation). Um den Produktionsprozess möglichst effizient, wirtschaftlich und nachhaltig gestalten zu können, sollen diese Reststoffe genutzt werden. Die Biogasproduktion bietet sich hierfür als einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Nutzung der Reststoffe an. Im Teilprojekt der Universität Hohenheim soll daher das Biogaspotential der im Isobutanol Produktionsprozess anfallenden Reststoffe mittels eines Biogas-Batch Test (nach V DI 4630) untersucht werden. In einem weiteren Schritt sollen die ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen und Vorzüge des Miscanthusanbaus untersucht werden. Miscanthus bietet hier eine Vielzahl von ökologischen Vorzügen, welche die bisherige landwirtschaftliche Praxis in Europa positiv beeinflussen können. Allerdings bedarf es einer durchdachten Integration von Miscanthus in die bestehende landwirtschaftliche Praxis, um die ökologischen Vorzüge zu optimieren und gleichzeitig ökonomische und soziale Vorzüge, wie Schaffung neuer Einkommensquellen in ländlichen Gebieten und die Diversifizierung der Einkommensquellen für landwirtschaftliche Betriebe, zu erschließen. Ziel des Teilprojektes der Universität Hohenheim ist es daher auch, ausgewogene Konzepte auf Betriebs- und Landschaftsebene zu entwickeln, die zeigen wie der Miscanthusanbau und die Weiterverarbeitung in die bestehende Agrarproduktion integriert werden kann.
Das Projekt "OptimAL - Optimierte Algen für eine nachhaltige Luftfahrt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-2: Pflanzenwissenschaften durchgeführt. OptimAL zielt auf die Erhöhung der Lipidproduktion von einzelligen Grünalgen. Dabei liegt der Fokus auf Züchtungsansätzen basierend auf Modellierung der Lichtverhältnisse, Engineering des Photosystems, Adaption an hohe CO2-Konzentrationen und Nutzung von Algen-Populationen in Photobioreaktoren. Als Erstrebenswert gilt ein möglichst hohes Verhältnis von Energiegehalt (freie Energie der Algen) pro Lichteinheit (freie Energie des einfallenden Lichts) angesehen. OptimAL wurde deshalb in drei wissenschaftliche und ein operatives Arbeitspaket aufgegliedert: (1) Anpassung des biologischen Systems 'Alge' an dynamische Lichtbedingungen und hohe Lichtintensitäten. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Erhöhung der Lichtausbeute durch Modifikation des Photosynthese Apparates der Alge (AP1). (2) Gelenkte Evolution, Kulturführung und Einzel-Zell-Analyse zur Optimierung der Alge an die Produktionsbedingungen im Photobioreaktor (AP2). (3) Modellierung von dynamischem Lichtregime, CO2- und O2-Stoffaustausch, Algenphotosynthese und Wachstum in verschiedenen Photobioreaktoren und Suspensionsdichten (AP3). (4) Koordination der wissenschaftlichen Arbeitspakete untereinander, Wissenstransfer zwischen OptimAL und AUFWIND (AP4).
Das Projekt "Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoff, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nateco2 GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Vorhabensziel ist die Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen und Hefe basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoff, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen. Die NATECO2 wird die von der Biomasse produzierten Lipide isolieren und aufreinigen. Die NATECO2 übernimmt im anstehenden Projekt den Part der Entwicklung eines SetUps zur CO2-Extraktion inkl. der Extraktionsparameter, sowie der dazugehörigen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Desweiteren werden die zur Verfügung gestellten Biomassen extrahiert.
Das Projekt "Kerosin aus Erneuerbaren Rohstoffen durch (kombinierte) bio-/chemische Synthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie durchgeführt. Der Bedarf an geeigneten Biokraftstoffen erstreckt sich nicht nur auf den Automobilsektor, sondern nimmt in den letzten Jahren auch im Luftverkehr stark an Bedeutung zu. Der Flugverkehr ist für zwei Prozent des weltweiten anthropogenen CO2 Ausstoßes verantwortlich. Laut Boeing könnten geeignete Biotreibstoffe die Emission von Treibhausgasen im Luftverkehr um 60-80% senken. Aktuelle Kerosin Substitute sind beispielsweise Bioethanol und hydrierter Biodiesel, das sogenannte Biokerosin. Hauptkritikpunkte an diesen Rohstoffen sind die selbst unter optimalen Bedingungen geringen Flächenausbeuten, die Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln und die Abholzung von Regenwäldern zum Anbau von Ölpalmen. Hinzu kommt die für Flugtreibstoffe nicht ideale und insgesamt breite Kettenlängenverteilung der Fettsäuren. Eine Alternative hierzu stellen aus Kohlenhydraten mikrobiologisch zugängliche Intermediate wie 3-(3-hydroxy-alkanoyloxy)Alkanoate (HAAs) dar. Diese Fettsäureester einstellbarer Kettenlänge können aus Lignocellulose-haltigen Pflanzenresten gewonnen werden (C5 und C6 Zucker), sodass zum einen eine ausreichende Rohstoffbasis sichergestellt ist und zum anderen eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden wird. Im Rahmen dieses Projekts soll untersucht werden, ob mikrobiologisch aus Zuckern zugängliche HAAs geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung von Biokerosin sind. Dafür ist es zum einen notwendig, selektiv HAAs geeigneter Kettenlänge bereitzustellen und zum anderen eine direkte chemokatalytische Umsetzung dieser HAAs (idealerweise in wässriger Phase) in Kohlenwasserstoffe vorzunehmen. Die mikrobielle Produktion von HAAs wird durch einen genetisch optimierten Mikroorganismus erreicht. Verbesserte Fermentations-Bedingungen werden eine weitere Steigerung der Effizienz ermöglichen. Um eine selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen mittels kontrollierter Hydrodeoxygenierung zu ermöglichen müssen geeignete Metallkatalysatoren gefunden werden.
Das Projekt "Untersuchung der Selbstzündung von Bio-Kerosin für Stickoxid-arme Verbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation durchgeführt. BTL-Kraftstoffe (BTL = biomass to liquid) können Kraftstoffe fossiler Herkunft ersetzen und dabei grundsätzlich neben den CO2-Emissionen bei optimierter Verbrennung zusätzlich auch die Emissionen an Stickoxiden und Rußpartikeln deutlich reduzieren. Darüber hinaus weisen diese Biokraftstoffe eine hohe Ertragseffizienz auf (etwa drei- bis viermal höher als für Bio-Diesel). Das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität Bremen arbeitet seit 2008 in Projekten am Zündverhalten von BTL-Kerosin-und BTL-Diesel-Einzeltropfen. Bisher besteht jedoch eine Lücke zur technischen Anwendung der erlangten Ergebnisse. Ein Hauptproblem liegt dabei in der Vorverdampfung und Vormischung in heißer Hochdruckumgebung, ohne dass das gebildete Gemisch vorzeitig und außerhalb der Brennkammer zündet. Daher soll in diesem Forschungsvorhaben die Zündung technischer Sprays unter maschinenidentischen Bedingungen untersucht werden. Damit werden nicht nur die vorhandenen Simulationen validiert, sondern es sollen auch Gerätegeometrien und -parameter untersucht werden, die denen der Brenner des Bremer Firmenpartners SAACKE GmbH entsprechen. Mit den Forschungsergebnissen will die Fa. SAACKE GmbH eigene Brenner weiterentwickeln.
Das Projekt "Entwicklung einer Methode zur On-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen in der Algenkultivierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus ExO Alpha GmbH durchgeführt. Das Projekt 'AdvancedBiomassValue' befasst sich mit Erschließung und Valorisierung einer neuen biogenen Rohstoffbasis der dritten Generation, die sich durch hohe Ertragseffizienz, niedrige Lignin-gehalte und einer verbesserten Landnutzungseffizienz von bisher verfügbaren Biomassequellen unterscheidet. Ziel des Projektes ist eine diversifizierte Wertschöpfungskette zur Produktion von Biokerosin, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum der Luftfahrtindustrie zu gewährleisten. Im Arbeitspaket 6: Entwicklung von Biosensoren zur on-site Kontrolle des Algenwachstums und der Kontaminationen soll basierend auf dem existierenden Anforderungsprofil und dem existierenden Laboraufbau des Messsystems (siehe AP6.1 Erstellung der Anforderungen an das Detektionssystem sowie AP 6.2 Konzepterstellung, Spezifikation, Planung und Aufbau des Systems) die Arbeiten zur Charakterisierung des Detektionssystems im Labor, insbesondere zu den Kontaminationen fertiggestellt werden. nächster Schritt ist dann die Integration des Biodetektionssystems an einen Bioreaktor zur Algenaufzucht sowie die Durchführung entsprechender Feldtests. Auf Basis der Ergebnisse dieser Feldtests kann das Maßsystem entsprechend optimiert werden. Letzterer Arbeitsschritt ist die Erarbeitung und der Test von Gegenmaßnahmen zu einer mikrobiologischen Kontamination.
Das Projekt "Lebenszyklusanalyse algenbasierter Kraftstoffe im Rahmen des Verbundvorhabens Alpines AlgenKerosin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bauhaus Luftfahrt e.V. durchgeführt. Als Teil des Verbundvorhabens Alpines AlgenKerosin (AAK) bearbeitet Bauhaus Luftfahrt das HAP 4 'Lebenszyklusanalyse'. Ziele der Arbeiten sind: - Ökologische und energetische Bilanzierung der algenbasierten Kraftstoffproduktion - Bewertung des AAK-Produktionspfades durch vergleichende Diskussion der Bilanzierungsergebnisse. Auf Basis der geplanten Verfahrensschritte wird ein Modell des Gesamtprozesses erstellt, das die Energie- und Masseströme aller Prozessschritte qualitativ und quantitativ abbildet. Auf Grundlage des Prozessmodells wird eine ökologische Analyse der Algenkraftstoffproduktion durchgeführt. Neben der Quantifizierung der Treibhausgasemissionen über den kompletten Lebenszyklus werden auch Aspekte der Energie- (z. B. Energy Return On Invest - EROI) und der Flächeneffizienz untersucht. Die Ergebnisse der Ökobilanz werden abschließend im Vergleich mit anderen erneuerbaren Kraftstoffen diskutiert. Vor- und Nachteile der jeweiligen Kraftstoffpfade werden miteinander verglichen und wesentliche Potenziale der einzelnen Technologien beschrieben.
Das Projekt "Entwicklung einer integrierten Verwertungskette zur Konversion von Algen- und Hefe-basierter Biomasse der dritten Generation zur Herstellung von Flugkraftstoffen, funktionalen Schmierstoffen und neuen Baustoffen (AdvancedBiomassValue) - Technische Charakterisierung Algen-basierter Biomasse, angepasste Schmierstoffentwicklung und Laboruntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FUCHS Schmierstoffe GmbH durchgeführt. Ziel der neun Projektpartner unter Leitung des Fachgebiets Industrielle Biokatalyse der Technischen Universität München ist es, Algenbiomasse stofflich sowie energetisch zu nutzen, um nachhaltig zu produzieren: Aus in Algen enthaltenen Lipiden können hochwertige Schmierstoffe hergestellt werden. Die restliche Algenbiomasse wird weiterverwendet, um Biokerosin, beispielsweise für die Luftfahrt, zu produzieren. Die bei dieser Produktion anfallenden Reststoffe werden ebenfalls zweckmäßig in CO2-adsorbierenden Baustoffen weiterverwertet. Somit entstehen keine Abfälle. Außerdem arbeiten die Wissenschaftler an einer diversifizierten Wertschöpfungskette zur Produktion von Biokerosin, um ein nachhaltiges und ökologisch sinnvolles Wachstum der Luftfahrtindustrie zu gewährleisten. Das Verbundprojekt Advanced Biomass Value möchte Algen als neue biogene Rohstoffbasis der dritten Generation erschließen und aufwerten. Ein besonderer Vorteil von Algenbiomasse im Gegensatz zu biogenen Reststoffen der zweiten Generation, wie Holz oder Stroh, ist das Fehlen von Lignin, welches die Verwertung herkömmlicher Biomasse erschwert und bisher keiner industriell relevanten Nutzung zugeführt werden konnte. Die photoautotrophe Algenkultivierung ist ein vielversprechender Ansatz zur Umwandlung des Treibhausgases Kohlendioxid in industrielle Wert-und Kraftstoffe. Im Vergleich zu Landpflanzen zeichnen sich photosynthetische Mikroalgen durch einen zehn- bis einhundertfach höheren Biomasseertrag pro Anbaufläche aus. Algenbiomasse enthält außerdem hohe Konzentrationen von industriell relevanten Wertstoffen, wie Lipiden. In dem Projekt Advanced Biomass Value werden diese Lipide aus Mikroalgen extrahiert und als hochwertige funktionale Schmierstoffe stofflich genutzt. Die niederwertige Algenrestbiomasse wird mittels enzymatischer Verfahren aufgeschlossen und über eine Ölhefefermentation zu Ölhefebiomasse umgesetzt. Dadurch sinkt der Proteinanteil deutlich. Dieses Verfahren hat im Vergleich zur thermokatalytischen Umsetzung von Algenbiomasse in Biokerosin den Vorteil, dass die Katalysatormaterialien seltener inaktiviert werden. Dies erhöht die Biokerosinausbeute und verbessert die Katalysator-Standzeiten erheblich. Ziel dieses Vorgehens ist eine deutliche Effizienzsteigerung gegenüber den bisher praktizierten Verfahren zur Nutzung der Algenbiomasse. Die verbleibenden Reststoffströme aus der Biokerosinproduktion sollen als Zuschlagstoffe zur Funktionalisierung von aktiv kohlendioxidbindenden Baustoffen verwendet werden. Das mittels Photosynthese der Mikroalgen aufgenommene CO2 wird damit teilweise in Baustoffen gebunden und entweicht nicht in die Atmosphäre. In einer Lifecycle-Analyse werden die Schritte zur Umwandlung der Biomasse in Hinblick auf eine maximale molekulare und energetische Effizienz hin überprüft und dann optimiert. Indem CO2 für die Produktion von Flugkraft-, Schmier- und neuartigen Baustoffen genutzt wird, wird die Klimabilanz des (Text gekürzt).
Das Projekt "Kooperation zur Aufnahme und Evaluierung von Primärdaten zu pflanzenölbasierten Bioraffinerien in Chile sowie Austausch zu erfolgversprechenden Technologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. 'Im Rahmen der geplanten Zusammenarbeit zwischen dem Deutschen Biomasse ForschungsZentrum (DBFZ) und dem Fraunhofer Chile Research-Center for Systems Biotechnology (FCR-CSB) soll innerhalb des anvisierten Forschungsprojekts ein inhaltliches Konzept für die nachhaltige Energiebereitstellung aus Biomasse auf Basis von Bioraffinerien für ölproduzierende Pflanzen in Chile entwickelt werden. Die Ziele im Einzelnen: 1) Identifizierung potentiell geeigneter und vorhandener ölproduzierender Pflanzen für den Einsatz in Chile. 2) Bewertung der nachhaltigen Produktionspotentiale. 3) Integrierung bisheriger Aktivitäten und Ansätze bei Ölpflanzen-basierten Kraftstoffen in das Projekt (Jatropha, Rizinus). 4) Evaluierung der Möglichkeiten zur Produktion von Dieselkraftstoffen und Flugkraftstoffen, basierend auf Pflanzenölen. 5) Aufnahme von Primärdaten für Anbausysteme in Chile. 6) Evaluierung von Möglichkeiten der Nutzung von Reststoffen z.B. aus der Fischindustrie. Die Projektziele sollen durch die Nutzung und Kombination bereits vorhandener Erfahrungswerte und Kompetenzen sowie durch Anwendung von Synergien der beteiligten Institute erreicht werden. Zusätzliche Informationen können ggf. durch vorhandene staatliche Studien, dass chilenische Energie bzw. Landwirtschaftsministerium oder Kooperationspartner bereitgestellt werden. Weiterhin sind 4-wöchige Studienreisen nach Chile sowie Deutschland geplant um in gemeinsamen Workshops konkrete Problemstellungen zu erarbeiten.
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