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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.

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

Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung

FLUHKE - Trockene Niedertemperatur - Flugstromvergasung mit Biokohlen aus der hydrothermalen Karbonisierung zur dezentralen Energiebereitstellung von Strom- und Wärme mit einem Motor-BHKW

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer trockenen Biokohle-Flugstrom-Vergasungstechnologie, die bei Temperaturen unterhalb des Ascheschmelzpunktes betrieben wird und zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases eingesetzt wird, das in einem Gasmotor-BHKW hocheffizient und dezentral zur regenerativen Strom- und Wärmeerzeugung genutzt wird. In dieser Flugstromvergasungstechnologie soll Biokohle eingesetzt werden, die mittels hydrothermaler Karbonisierung (HTC) aus biogenen Reststoffen gewonnen wird. Als Biomassen können biogene Reststoffe wie Grünabfälle, Durchforstungsholz, Stroh und Landschaftspflegematerial für das HTC-Verfahren eingesetzt werden, die der Biomasseverordnung entsprechen. Im Fokus stehen biogene Reststoffe, die bis heute für eine energetische Nutzung wenig genutzt werden. Das geplante Vorhaben soll in einer Laufzeit von 36 Monaten vom 1.10.2012 bis zum 30.09.2015 in sechs Arbeitspaketen (AP) durchgeführt werden: AP1: Produktion von Biokohle für die Flugstromvergasung SCI AP2: Grundlagenuntersuchungen, Simulation und Kreislaufrechnungen LES AP3: Validierung der Grundlagen an einer Flugstrom-Technikumsanlage LES AP4: Planung eines 'full scale' Vergasungskraftwerks SCI AP5: Ökologische und ökonomische Systembewertung LES AP6: Transfer- und Öffentlichkeitsarbeiten SCI.

FLUHKE - Trockene Niedertemperatur - Flugstromvergasung mit Biokohlen aus der hydrothermalen Karbonisierung zur dezentralen Energiebereitstellung von Strom- und Wärme mit einem Motor-BHKW

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer trockenen Biokohle-Flugstrom-Vergasungstechnologie, die bei Temperaturen unterhalb des Ascheschmelzpunktes betrieben wird und zur Erzeugung eines teerarmen Brenngases eingesetzt wird, das in einem Gasmotor-BHKW hocheffizient und dezentral zur regenerativen Strom- und Wärmeerzeugung genutzt wird. In dieser Flugstromvergasungstechnologie soll Biokohle eingesetzt werden, die mittels hydrothermaler Karbonisierung (HTC) aus biogenen Reststoffen gewonnen wird. Als Biomassen können biogene Reststoffe wie Grünabfälle, Durchforstungsholz, Stroh und Landschaftspflegematerial für das HTC-Verfahren eingesetzt werden, die der Biomasseverordnung entsprechen. Im Fokus stehen biogene Reststoffe, die bis heute für eine energetische Nutzung wenig genutzt werden. Das geplante Vorhaben soll in einer Laufzeit von 36 Monaten vom 1.10.2012 bis zum 30.09.2015 in sechs Arbeitspaketen (AP) durchgeführt werden: AP1 (Suncoal): Produktion von Biokohle für die Flugstromvergasung - AP2 (LES): Grundlagenuntersuchungen, Simulation und Kreislaufrechnungen - AP3 (LES): Validierung der Grundlagen an einer Flugstrom-Technikumsanlage - AP4 (Suncoal): Planung eines 'full scale' Vergasungskraftwerks - AP5 (LES): Ökologische und ökonomische Systembewertung - AP6 (Suncoal): Transfer- und Öffentlichkeitsarbeiten SCI.

ERA-Net: ValBio-3D: Wertschöpfung von Reststoffen aus Biomasse zur Anwendung in neuartigen 3D gedruckten Materialien, Teilvorhaben: FhG

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.

HeSpeRoh: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen, Teilvorhaben 1: Herstellung, Charakterisierung und Testung mikrostrukturierter Cellulose

Ziel des in Zusammenarbeit mit der Firma Josef Rettenmaier & Söhne durchgeführten Projektes ist die energie- und rohstoffeffiziente Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen, teilweise bislang kaum genutzten Rohstoffquellen (Weizenstroh, Miscanthus Giganteus, Buchen-Waldrestholz) für hochwertige Anwendungen. Für derartige Anwendungen sind in vielen Fällen keine dafür speziell designten Zellstoffe verfügbar, so dass auf teure, aber nicht für den Anwendungszweck optimal geeignete Marktzellstoffe zurückgegriffen werden muss. Ziel des Projektes ist es daher, maßgeschneiderte Spezialzellstoffe für die Erzeugung von mikrokristalliner und mikrofibrillierter Cellulose herzustellen.

HeSpeRoh: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen, Teilvorhaben 2: Erzeugung und Charakterisierung von Zellstoff

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.

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