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Mittelklasse-Pkw mit Biomass-to-Liquid (synthetischer Diesel), Fahrzeugdaten aus der Technologiedatenbank renewbility (#1); hier Verbrauch definiert für 1 kWh/km, inkl. Materialsaufwand zur Herstellung Besetzungsgrad: 1Personen Fahrleistung: 21197km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 11,2a spezifischer Verbrauch: 3,6MJ/km spezifischer Verbrauch: 10,5l/100 km Straßenkategorie: Durchschnittswert
Liquid hydrocarbon fuels are ideal energy carriers for the transportation sector due to their exceptionally high energy density and most convenient handling, without requiring changes in the existing global infrastructure. Currently, virtually all renewable hydrocarbon fuels originate from biomass. Their feasibility to meet the global fuel demand and their environmental impact are controversial. In contrast, SUN-to-LIQUID has the potential to cover future fuel consumption as it establishes a radically different non-biomass non-fossil path to synthesize renewable liquid hydrocarbon fuels from abundant feedstocks of H2O, CO2 and solar energy. Concentrated solar radiation drives a thermochemical redox cycle, which inherently operates at high temperatures and utilizes the full solar spectrum. Thereby, it provides a thermodynamically favourable path to solar fuel production with high energy conversion efficiency and, consequently, economic competitiveness. Recently, the first-ever production of solar jet fuel has been experimentally demonstrated at laboratory scale using a solar reactor containing a ceria-based reticulated porous structure undergoing the redox cyclic process. SUN-to-LIQUID aims at advancing this solar fuel technology from the laboratory to the next field phase: expected key innovations include an advanced high-flux ultra-modular solar heliostat field, a 50 kW solar reactor, and optimized redox materials to produce synthesis gas that is subsequently processed to liquid hydrocarbon fuels. The complete integrated fuel production chain will be experimentally validated at a pre-commercial scale and with record high energy conversion efficiency. The ambition of SUN-to-LIQUID is to advance solar fuels well beyond the state of the art and to guide the further scale-up towards a reliable basis for competitive industrial exploitation. Large-scale solar fuel production is expected to have a major impact on a sustainable future transportation sector.
Problemstellung: Die Bodenfruchtbarkeit hängt maßgeblich vom Humusgehalt ab, der eine bedeutende Rolle für Nährstoff- und Wasserspeicherung des Bodens übernimmt und als Kohlenstoffsenke dient. Bei der landwirtschaftlichen Produktion von Biomasse wird Humus abgebaut und Nährstoffe bei der Ernte vom Feld gefahren. Die Rückführung von Nährstoffen und humusbildenden Substanzen ist somit Grundlegend für eine nachhaltige Bewirtschaftung landwirtschaftlich genutzter Flächen. Ob und in welcher Menge diese Rückführung in Form von Gärresten aus der Biogasproduktion langfristig ausreichend sein kann, ist derzeit noch offen. Besonderes Augenmerk muss auf Nutzungsrichtungen wie BtL-Produktion (biomass to liquid) liegen, bei der keine humuswirksamen Reststoffe anfallen. Zielsetzung: Das Ziel dieses 10-jährigen Versuchs ist die Überprüfung der langfristigen Nachhaltigkeit landwirtschaftlicher Produktion von Silomais und Weizen zur Verwertung als Ausgangssubstrate für Biogas und BtL. Dazu wird eine zweigliedrige Fruchtfolge mit und ohne Strohabfuhr mit unterschiedlichen Stufen organischer Düngung über Gärreste und Rindergülle sowie ausschließlich mineralischer Düngung verglichen. Umfangreiche Erhebungen zum Humusgehalt und den Humusfraktionen, den bodenphysikalischen Eigenschaften sowie dem Bodenleben stehen im Fokus. Zum Ende der Versuchslaufzeit sollten erwartete Veränderungen der Bodeneigenschaften messtechnisch nachweisbar sein, so dass die nutzungsbedingten Produktionstechniken auf ihre langfristige Anwendbarkeit bewertet werden können. Arbeitsschwerpunkte: Untersuchung unterschiedlicher Stufen organischer Düngung im Vergleich zu ausschließlich mineralischer Düngung im Hinblick auf Langzeiteffekte an vier bayerischen Standorten - Vergleich der Strohabfuhr bzw. Ganzpflanzenernte gegenüber dem Strohverbleib auf dem Feld - Einfluss unterschiedlicher Düngevarianten und Nutzungspfade auf bodenphysikalische und -chemische Eigenschaften durch Untersuchungen hinsichtlich Nmin- und Humusgehalte zur Erstellung von Nährstoff- und Humusbilanzen sowie Aggregat- und Texturzuständen - Effekte unterschiedlicher Düngevarianten und Nutzungspfade auf bodenbiologische Eigenschaften durch Untersuchungen der Meso- und Lumbricidenfauna sowie der mikrobiellen Aktivität.
Objective: This project aims to develop, assess and train on various production chains for motor vehicle fuels ligno-cellulosic biomass sources will be used as feedstock to produce synthesis gas from which various vehicle fuels can be derived: CH4, methanol/DME, ethanol (thermo-chemical and enzymatic pathway) and a novel biomass-to-liquid (BTL) fuel. The project will develop and evaluate the respective processing technologies with a view to producing cost effective premium fuels for current and future combustion engines from a wide bandwidth of feedstock. Within 4 vertical subprojects, alternative thermo-chemical gasification, enzymatic fuel production and fuel synthesis processes will be considered, while 2 horizontal subprojects are directed towards technology assessment and training. Two pilot-produced fuels (DME and BTL) will be submitted to extensive motor-tests by 4 leading European car manufacturers within this project. Other fuels will be made available for tests in various other European R&D projects. It is envisaged that this project will lead to the introduction of favourably priced biomass-derived fuels for motor vehicles, from 2010 onwards. Apart from achieving scientific and technological results, RENEW has the vision to develop commonly agreed strategic recommendations, based on an understanding among relevant players in industry, agriculture and research concerning the technological and market potential of different bio-fuels and their production technologies. RENEW is novel and hugely important to Europe. It offers major Kyoto Protocol benefits, enhances the sustainability and security of vehicle fuel supply, and has positive Regional socio-economic impacts. RENEW involves 31 partners, including 7 SME, from 9 EU MS and AS countries. The consortium has the necessary 'critical mass' to achieve its goals and develop the technology to commercial stage beyond the end of the project.
Lignocellulose (Holz, Stroh) soll in Sumpfphasenreaktoren unter gleichzeitiger destillativer Entfernung von niedermolekularen Spaltprodukten verflüssigt werden. Das beantragte Projekt hat zum Ziel nachzuweisen, dass eine Stabilisierung der Sumpfphase für den kontinuierlichen Dauerbetrieb nach dem Prinzip der Reaktivdestillation grundsätzlich möglich ist. Weiterhin sollen analytische Methoden zur Charakterisierung von Sumpf- und Produktölphasen weiterentwickelt und optimiert werden. Es erfolgt eine Arbeitsteilung zwischen HAW Hamburg (HAW) und Thünen Institut für Holzforschung Hamburg (TIHF).HAW erprobt den Langzeitbetrieb der Biomasseverflüssigung durch Reaktivdestillation experimentell im Labormaßstab, erstellt Massen- und Energiebilanzen zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit und stellt Daten zur Auslegung einer Pilotanlage zur technischen Realisierung des Verfahrens bereit. TIHF entwickelt analytische Methoden zur Charakterisierung von Sumpfphase und Produkten weiter und optimiert diese auf die Anwendung für die Biomasseverflüssigung in der Sumpfphase mittels Reaktivdestillation.
Das EU finanzierte Projekt DEMEAU ist ein dreijähriges Demonstrationsprojekt für vielversprechende Technologien zum Nachweis und zur Eliminierung von organischen Spurenstoffen im Wasserkreislauf. DEMEAU führt Ökobilanzen und Umweltbelastungsstudien für vier Technologiegruppen durch und fördert deren Anwendung. Die Technologien sind: künstliche Grundwasseranreicherung sowie Hybridlösungen von Keramikmembranfiltration und fortentwickelten Oxidationstechniken sowie Bioassays. Das DEMEAU Konsortium besteht aus 17 Mitgliedern aus fünf EU-Ländern und umfasst Wasserversorgungsunternehmen mit deren Unterstützung die Anwendung der vielversprechenden Technologien demonstriert wird. Ziel des Projektes ist es, die Eignung und Wirtschaftlichkeit der innovativen Methoden und Technologien weiterzuentwickeln und im technischen Betrieb zu untersuchen.
Ziel der Untersuchungen in diesem Forschungsprojekt ist es, verschiedene Varianten für das das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in der Entwicklung befindliche bioliq©-Verfahren zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen aus Biomasse zu bewerten und vergleichbar zu machen. Die Entwicklung des bioliq©-Verfahrens ist ein dynamischer Prozess, innerhalb dessen sich ständig neue Varianten für die technische Ausführung des Verfahrens ergeben. Des Weiteren wird der Entwicklungsprozess von vielen zusätzlichen Faktoren, wie beispielsweise politischen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, gesetzlichen Vorgaben oder auch ökonomischen Aspekten beeinflusst. Unter Berücksichtigung dieser Rahmenbedingungen gilt es, Richtgrößen zu erarbeiten, die es ermöglichen, Aussagen über die weitere Entwicklung der Technologie in Bezug auf die Konkurrenzfähigkeit zu Kraftsoffen fossiler Herkunft zu treffen. Mit Hilfe des bioliq©-Verfahrens lassen sich minderwertige, aschereiche Biomassen in synthetische Kraftstoffe und organische Chemieprodukte umwandeln. Dieses BtL-Verfahren bietet die Möglichkeit, im Gegensatz zu den bereits weit verbreiteten Verfahren zur Herstellung von biogenen Kraftstoffen der ersten Generation, die gesamte Pflanze in Kraftstoff umzusetzen. Neben den daraus resultierenden Vorteilen in Bezug auf den Ackerflächenbedarf, entsteht durch das bioliq©-Verfahren keine Konkurrenzsituation zwischen der Nahrungsmittelproduktion und der Kraftstoffherstellung. Vielmehr können die bei der Nahrungsmittelproduktion anfallenden Abfallprodukte und Pflanzenreste als Einsatzstoff für das bioliq©-Verfahren verwendet werden. Es handelt sich um ein mehrstufiges Verfahren, das zunächst Biomasse, die über große Acker- und Waldflächen verteilt anfällt, in dezentralen Anlagen zu einer pumpfähigen Suspension, dem sogenannten Slurry, verflüssigt, der im Vergleich zur Ausgangsbiomasse eine um den Faktor zehn gesteigerte volumenbezogene Energiedichte aufweist und somit wirtschaftlich transportiert werden kann. Aus diesen zahlreichen dezentralen Anlagen, wird der produzierte Slurry per Bahn in eine große zentrale Anlage transportiert. In dieser zentralen Anlage finden die Vergasung des Slurrys, die anspruchsvolle Aufbereitung und die Umwandlung des Synthesegases in synthetischen Kraftstoff statt.
Vor dem Hintergrund der Diskussionen über Klimaschutz und Ressourcenknappheit gewinnen biogene Kraft- und Brennstoffe zunehmend an Bedeutung. Die Forschungsarbeit ist Bestandteil des von der FNR geförderten Verbundvorhabens 'BioLog', welches in Bezug zu den förderpolitischen Zielen des Förderprogramms 'Nachwachsende Rohstoffe' vom BMELV steht. In diesem Projekt sollen neue Logistikkonzepte für biogene Brenn- bzw. Kraftstoffe entwickelt, erprobt und demonstriert werden. Das Teilvorhaben 'Ökonomische Begleitforschung' soll hierbei Aufschluss über die Wirtschaftlichkeit der Rohstoffproduktion aus Silagen verschiedener Pflanzenarten geben. Im Ergebnis sind wesentliche Einflussgrößen auf die Bereitstellungskosten darzustellen sowie die für den Primärerzeuger effizientesten Varianten zu erarbeiten. Voraussetzung ist die Analyse und Bewertung der Prozesskette vom Energiepflanzenanbau bis zum vermarktungsfähigen Biomassepellet.
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.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 35 |
| Europa | 4 |
| Land | 4 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 10 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 33 |
| Text | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 33 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 33 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
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| Dokument | 2 |
| Keine | 15 |
| Webseite | 18 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 35 |
| Lebewesen und Lebensräume | 30 |
| Luft | 18 |
| Mensch und Umwelt | 35 |
| Wasser | 18 |
| Weitere | 34 |