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Geringes ILUC-Risiko von Biokraftstoffen aus Abfall- und Reststoffen - Stroh, Forstabfälle, Altspeiseöl, Maiskolben

In einer Studie im Auftrag der deutschen, niederländischen und dänischen Regierungen schätzt Ecofys, dass 17 Mio. t Rohöläquivalent an Biokraftstoffen mit niedrigem ILUC-Risiko mithilfe von europäischen Holzabfällen und Stroh sowie weltweit verfügbarem Altspeiseöl produziert werden könnten. Dies würde bei Einfachzählung fast 60Prozent der gesamten prognostizierten Menge an Biokraftstoffen für 2020 in der EU entsprechen. Zur Berechnung des Potenzials der einzelnen Abfall- und Reststoffe für ein geringes ILUC-Risiko wurde in dieser Ecofys-Studie zunächst die theoretisch verfügbare Menge eines jeden Rohstoffs ermittelt. In einem nächsten Schritt wurde die Menge berechnet, die nachhaltig geerntet oder gesammelt werden könnte. Dazu gehört unter anderem der Schutz der Bodenqualität. Zum Schluss wurde das Risiko für ILUC geschätzt, welches auch die aktuelle Verwendung dieser Rohstoffe außerhalb des Bioenergie-Sektors beinhaltet. Denn würde die Bioenergieproduktion mit anderen Bereichen konkurrieren, bestünde eine erhöhte Gefahr der ILUC. Deshalb wurden bereits bestehende Verwendungen vom nachhaltigen Potenzial abgezogen. Die Berechnung des Potenzials für Altspeiseöl bezieht die ganze Welt ein, weil der Rohstoff weltweit gehandelt wird, alle anderen Stoffe wurden auf der EU-Mitgliedsstaat-Ebene analysiert. Die robuste Quantifizierung des verfügbaren Potenzials von Abfall- und Reststoffen ist schwierig. Im Gegensatz zu Feldfrüchten gibt es keine Daten über die Verfügbarkeit von Abfall- und Reststoffen. Diese Studie basiert ihre Berechnungen auf der vorhandenen Literatur und zahlreichen Experteninterviews. Der Datenmangel bedeutet, dass quantifizierte Potenziale in dieser Studie beste Schätzungen darstellen.

BioFoamBark: Aufwertung von Nadelholzrinden zu isolierenden Schäumen

Die Forschungsschwerpunke liegen in der Entwicklung der Chemie und Technologie zur Herstellung vollständig bio-basierter Tanninschäume um auf Petroleum basierene Schäume zu ersetzten. Die Tannine werden aus der Rinde weit verbreiteter fNadelholzarten extrahiert. Weitere Komponenten für die Schaumzubereitung wie Glycerol und Furfural sind Nebenprodukte aus der Biodiese- sowie Holz- und Papierindustrie. Ein Ziel besteht darin, Schäume mit exzellenten Eigenschaften zur Verwendung in isolierende Baumaterialien und zur Umwandlung in Synthesegas am Ende des Produktlebens zu entwickeln. In diesem Projekt ist ebenfalls geplant die Auswirkungen auf die Umwelt, die technisch-ökonomische Durchführbarkeit sowie das Marktpotential dieser Produkte zu entwickeln.

Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung

AgroForNet - Nachhaltige Entwicklung ländlicher Regionen durch Vernetzung von Produzenten und Verwertern von Dendromasse für die energetische Nutzung, Teilprojekt 3: Produktion und Dienstleistung - AP 3.14b

ENG-ENDEMO C, Municipal wood energy center Rottweil

Objective: Electricity production by gasification of 6350 tonnes per year of fuel wood from forestry waste, communal wood waste and energy plantations in a three stage gas generator in the district of Rottweil. 100 ha of short rotation forestry (poplar and other species) will be planted in a first step. The power output amounts to 990 kWe and additional use of waste heat and gas for heating purpose is foreseen. The production amounts to 7,130,000 kWh. A particular attention will be given to the fuel wood logistics and notably to a 3 months capacity fuel wood storage. The payback time is estimated at 15 years. General Information: The 600 m3 silos, gasifier modules, cogeneration and control room are installed underground. This minimizes noise and also enables the trucks to drive over the silos for direct unloading. The woodchips are dried to approx. 25 per cent moisture content in a vertical rotating conical dryer by means of the available heat from the gas plant. The pre-dried woodchips enter the 3 stage EASIMOD 3500 kWh gasifier. The first stage is an underfeed co-current primary reactor producing primary gas with flying charcoal at about 650 deg. C. Gas is then reformed at approx. 900 deg. C in a separate Venturi burner with secondary air inlet and charcoal/activated carbon extraction. Tars and phenols are cracked. The third step is a separate glowing coke reactor which acts as a safety for tars and phenols cracking and as a gas heating value booster. Gas cleaning consists of dry dedusting in multicyclones, followed by a two-step scrubbing (impingement scrubber plus packed scrubber). The gas is cooled down to approx. 20 deg. C and the heat obtained is then used for predrying the fuel in the woodchips dryer. Ammonia washed out in the scrubbing water is stripped in a packed bed stripper. A waste water treatment plant is foreseen. The dryer, gasifier and gas scrubber are conceived as separate frame-mounted modules. The whole plant runs automatically. The electricity produced will be fed into the medium 20 KV voltage municipal grid. The heat recovered simultaneously will be used in a following step for the heating of a nearby village.

Möglichkeiten und Grenzen der Vollbaumnutzung

Ziel des Projektes ist es, standorts- und bestandesbezogene Entscheidungshilfen zur Nutzung von Waldrestholzsortimenten zu entwickeln. Die Biomassenutzung und der Nährstoffentzug sollen nutzungs- bzw. standortsspezifisch mit Hilfe des 'ForestSimulators' quantifiziert werden. Dabei soll berücksichtigt werden, welche Auswirkungen eine intensivierte Nutzung der Biomasse auf das Lebensraumangebot (u. a. Totholz) und damit auf die biologische Vielfalt (Flora, Fauna) sowie auf die standörtliche Nachhaltigkeit hat. Ferner sollen verschiedene Waldrestholzsortimente bezüglich ihrer Verwertbarkeit auf ihre stoffliche und energetische Nutzbarkeit untersucht werden. Neben der chemischen und physikalischen Charakterisierung des Materials wird die Nutzung des Waldrestholzes als Biobrennstoff oder als Rohstoff für Span- und Faserplatten untersucht.

Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte, Teilvorhaben 3: Wertschöpfungskette Massivholz und Dämmstoffe

TP3a: Das Aufkommen von Laubholz wird in Zukunft aufgrund eines Waldumbaus stetig zunehmen. Die deutsche Sägeindustrie ist allerdings auf Nadelholz spezialisiert. Bei den Laubhölzern findet vor allem das hochwertige Stammholz von Wertlaubholz Absatz. Geringwertige Sortimente und Durchforstungsmaterial werden vor allem als Brennholz verkauft oder verbleiben im Wald. Das Teilprojekt soll sich auf die Wertschöpfungskette 'Stammholz-Holzprodukte' richten und hat als Ziel, geringwertiges Stammholz verschiedener Baumarten wie Eiche, Esche, Ahorn und Birke einer hochwertigen Nutzung zuzuführen. TP3b:Im Forschungsprojekt werden neue, innovative und marktfähige Dämmplatten auf Basis von bisher kaum genutzten Laubholzfasern (Buche, Esche, Birke) entwickelt bzw. in die bestehenden Produktionsprozesse integriert. Dazu werden vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) unter Variation der Aufschlussbedingungen erzeugte Fasern morphologisch charakterisiert und daraus Dämmplatten hergestellt sowie deren Eigenschaften untersucht. Ausgewählte Plattenvarianten werden mit Brandschutzmittel ausgerüstet und hinsichtlich ihrer Schimmelpilzresistenz getestet TP3a: Das Teilprojekt 3a ist in 5 Arbeitspakete unterteilt. Zu Beginn wird eine Wertschöpfungskettenanaylse durchgeführt auf die in den folgenden Arbeitspaketen Bezug genommen wird. Anschließend werden Teilelemente der Wertschöpfungsanaylse wie Einschnitt, Trocknung und Längsverklebung für die geringwertigen Laubholzsortimente genauer untersucht. TP3b:Vom WKI hergestellte Fasern werden untersucht und die Schüttdichte bestimmt. Im Anschluss werden Faserdämmplatten verschiedener Dichte aus Nadel- und Laubholzfasern mit verschiedener Bindemitteltypen und -mengen hergestellt und deren Eigenschaften bestimmt. Ausgewählte Plattenvarianten werden mit zwei wasserbasierten Brandschutzmitteln ausgerüstet und das Brandverhalten ermittelt. Außerdem wird die Resistenz gegen Schimmelpilzbefall evaluiert.

Heterogene Katalysatoren für die Umwandlung von Bio-Synthesegas zu höheren Alkoholen

Nährstoffentzug bei der Holzernte minimieren - durch die Nutzung von entrindenden Harvesterfällköpfen, Teilvorhaben 2: Technische Bewertung und Verfahrenskonzepte

Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung und Weiterentwicklung von entrindenden Harvesterfällköpfen. Es soll ein forsttechnisches Verfahren entwickelt werden, die Rinde unmittelbar bei den Holzerntemaßnahmen im Bestand zu belassen und dadurch den Nährstoffaustrag deutlich zu senken. Zehn Arbeitspakete sind geplant: 1. Auswahl der Fällköpfe: Auswahl der im Ausland bewährten kombinierten Fäll- und Entrindungsköpfe und geeigneter Trägermaschinen. 2. Auswahl der Bestände: Auswahl der typischen Bestandesverhältnisse, die den Untersuchungsrahmen bilden (Baumarten: Fichte, Kiefer, Buche, Eiche, Pappel). 3. Pilotstudie: Durchführung von Testeinsätzen der verschiedenen Technologien in den ausgewählten Beständen. 4. Technische und Verfahrensmodifikationen. 5. Hauptstudie: Durchführung von 16 Arbeitsstudien mit den verschiedenen Technologien, Erfassung der Ernteleistung und der Entrindungsqualität, getrennt nach Baumarten und Sortimenten. 6. Bewertung der Auswirkungen auf den Nährstoffhaushalt: Berechnung der Nährstoffbilanzen der Untersuchungsflächen auf Basis vorhandener und der neu gewonnenen Daten. 7. Ökonomische Bewertung: Darstellung der Mehrkosten gegenüber konventionellen Ernteverfahren für den Forstbetrieb, der reduzierten Kosten des Holztransporteurs, der Einsparungen im (Säge-)Werk, bei den Energieholzerzeugern etc. 8. Zusammenfassende Bewertung des Verfahrens. 9. Empfehlungen für die Einsatzbereiche der neuen Fäll- und Entrindungsköpfe sowie Hinweise für weitere technische Entwicklungen (alle Projektpartner). 10. Praxistransfer der Untersuchungsergebnisse bei Messeauftritten, Workshops etc.

Nährstoffentzug bei der Holzernte minimieren - durch die Nutzung von entrindenden Harvesterfällköpfen, Teilvorhaben 1: Untersuchung und Weiterentwicklung der entrindenden Harvesterfällköpfen

Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung und Weiterentwicklung von entrindenden Harvesterfällköpfen. Es soll ein forsttechnisches Verfahren entwickelt werden, die Rinde unmittelbar bei den Holzerntemaßnahmen im Bestand zu belassen und dadurch den Nährstoffaustrag deutlich zu senken. Zehn Arbeitspakete sind geplant: 1. Auswahl der Fällköpfe: Auswahl der im Ausland bewährten kombinierten Fäll- und Entrindungsköpfe und geeigneter Trägermaschinen. 2. Auswahl der Bestände: Auswahl der typischen Bestandesverhältnisse, die den Untersuchungsrahmen bilden (Baumarten: Fichte, Kiefer, Buche, Eiche, Pappel). 3. Pilotstudie: Durchführung von Testeinsätzen der verschiedenen Technologien in den ausgewählten Beständen. 4. Technische und Verfahrensmodifikationen. 5. Hauptstudie: Durchführung von 16 Arbeitsstudien mit den verschiedenen Technologien, Erfassung der Ernteleistung und der Entrindungsqualität, getrennt nach Baumarten und Sortimenten. 6. Bewertung der Auswirkungen auf den Nährstoffhaushalt: Berechnung der Nährstoffbilanzen der Untersuchungsflächen auf Basis vorhandener und der neu gewonnenen Daten. 7. Ökonomische Bewertung: Darstellung der Mehrkosten gegenüber konventionellen Ernteverfahren für den Forstbetrieb, der reduzierten Kosten des Holztransporteurs, der Einsparungen im (Säge-)Werk, bei den Energieholzerzeugern etc. 8. Zusammenfassende Bewertung des Verfahrens. 9. Empfehlungen für die Einsatzbereiche der neuen Fäll- und Entrindungsköpfe sowie Hinweise für weitere technische Entwicklungen (alle Projektpartner). 10. Praxistransfer der Untersuchungsergebnisse bei Messeauftritten, Workshops etc.

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