Foto: Biopolymer-Karten

IEA Bioenergy Task 42: Bioraffination - Nachhaltige Verarbeitung von Biomasse in ein Spektrum von marktfähigen biobasierten Produkten und Bioenergie. Arbeitsperiode 2010 - 2012

Weiterentwicklung des Bioraffinerie-Klassifikationssystems, Identi­fizierung der interessantesten Biomaterialien, Entwicklungspotentiale für energie- und produktorientierte Bioraffinerien, Leitfaden für Nachhaltig­keitsbewertungen, Globale Perspektiven zu Bioraffinerien, Wissens­verbreitung, Vernetzung und Stakeholder-Einbindung, Länderberichte und Bioraffinerie-Trainingskurs.

Status

Abgeschlossen
Start: Jänner 2010
Ende: Dezember 2012

Kurzbeschreibung

Kurzfassung

Ausgangssituation und Motivation

Die Task 42 gibt es seit 2007 und derzeit nehmen 11 Länder teil. Durch eine Gesamtkoordination der österreichischen Beteiligung an dieser Task wird eine weitere Vernetzung der österreichischen Aktivitäten im Bereich Bioraffinerie angestrebt, um einen bestmöglichen Informationsaustausch zwischen der nationalen und internationalen Ebene zu gewährleisten.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel ist, in der Arbeitsperiode 2010 - 2012 von IEA Bioenergy in der Task "Biorefineries" als österreichischer Vertreter mitzuarbeiten und öster­reichische Beiträge einzubringen. Ausgehend von den energiewirtschaft­lichen Zielen, den Anteil an erneuerbaren Treibstoffen zu erhöhen (z.B. 10% im Jahr 2020 nach der Europäischen Richtlinie für erneuerbare Energie) und die Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren.

Um die vorhandenen Biomassepotentiale optimal stofflich und energetisch zu nutzen, werden international Konzepte für Bioraffinerien entwickelt, wobei neben der technologischen Entwicklung einzelner Prozesse (z.B. Vergasung von Biomasse) insbesondere die optimierte Vernetzung der unterschiedlichen biochemischen und thermochemischen Verfahrens­schritte untersucht wird.

Die Kernfrage hierbei ist, in welchem Ausmaß und mit welchen Techno­logien und Konzepten Biotreibstoffe und Biomaterialien z.B. Chemieroh­stoffe in Bioraffinerien nachhaltig erzeugt werden können, und welche Forschungsaktivitäten und Technologieentwicklungen hierfür kurz- und mittelfristig notwendig sind.

Methodische Vorgehensweise

Die Arbeiten wurden in enger Kooperation mit den internationalen Partnern der IEA Bioenergy Task 42 durchgeführt, wobei die folgenden zwei Arbeitsbereiche vorgesehen sind:

  • Informationsaustausch:

    Sammlung, Aufbereitung und Auswertung von Informationen in Österreich, um die industrieorientierte und zukunftsweisende Entwicklungsperspektive für Bioraffinerien auszubauen.

  • Netzwerkaufbau:

    Ausbau eines internationalen Bioraffinerie Netzwerkes zwischen Industrie, Forschung und Politik bzw. Verwaltung, um eine inter­nationale Vernetzung zur Entwicklung mittel- und langfristiger gemeinsamer Perspektiven zu unterstützen.

Wie schon in der Arbeitsperiode 2007 - 2009 wird die österreichische Mitarbeit von den Partnern JOANNEUM RESEARCH (Institut RESOURCES, Forschungsgruppe Energieforschung und Chemisch-Technische Pflanzen­nutzung) und der Technischen Universität-Wien (Institut für Verfahrens­technik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften) durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

  • Weiterentwicklung des Bioraffinerie-Klassifikationssystems:

    Ausgehend vom in Österreich entwickelten und von der IEA Bioenergy Task 42 übernommenen Klassifikationssystem für Bioraffinerien wurden Ansätze für einen Komplexitätsindex in Analogie zur Erdölraffination "Nelson complexity index" sowie Grundlagen für ein einheitliches Schema zur Darstellung von Bioraffineriekonzepten erarbeitet und mit einschlägigen Ex-
    perten diskutiert.

  • Identifizierung der interessantesten Biomaterialien:

    Es wurde eine Sammlung und Dokumentation der interessantesten Biomaterialien und Biochemikalien, die u. A. gemeinsam mit Bio­treibstoffen in Bioraffinerien zur Maximierung des ökonomischen und ökologischen Nutzens erzeugt werden können, erstellt.

  • Entwicklungspotentiale für energie- und produktorientierte Bioraffinerien:

    Es wurden 14 "Biotreibstoff-orientierte" Bioraffinerie­konzepte für die großvolumige Biotreibstoff-Erzeugung identifiziert und dokumentiert, die bereits heute oder bis 2025 besonders interessant sein könnten.

  • Leitfaden für Nachhaltigkeitsbewertungen:

    In der Task wurden grundlegende Informationen zur Nachhaltigkeits­bewertung von Bioraffinerien gesammelt und diskutiert, wobei der österreichische Beitrag die Umweltbewertung mit Lebenszyklus­analysen, insbesondere das Referenzsystem, umfasst. Hierzu wurde der methodische Rahmen und ein Fallbeispiel bearbeitet und dokumentiert.

  • Globale Perspektiven zu Bioraffinerien:

    In allen Aktivitäten der Task wurden die globalen Perspektiven zu Bioraffinerien diskutiert, wobei erwartet wurde, dass zukünftig Bioraffinerien in einer biobasierten Wirtschaft weiter an Bedeutung gewinnen werden, z.B. integrierte Nutzung von Biomasse für Nahrungs-, Futtermittel, Biomaterialien, Biochemikalien, Treibstoffe, Strom und Wärme.

  • Wissensverbreitung fand bei folgenden Aktivitäten statt:

    6 Task Meetings
    3 Sessions zu Bioraffinerie bei internationalen Konferenzen
    4 Stakeholder-Workshops
    1 Experten-Workshop zu Grüner Bioraffinerie
    29 Vorträge bzw. Beiträge bei (inter)nationalen Veranstaltungen
    4 Bioraffinerie-Trainingskurse

  • Vernetzung und Stakeholder-Einbindung:

    Ergebnisse wurden bei Vorträgen und in Postern auf einschlägigen Veranstaltungen präsentiert, z.B. Poster "Innovative Biorefinery Concepts and their Assessment - Activities in IEA Bioenergy Task 42 Biorefinery" beim Forum Economy 2011, (Linz, Nov. 2011). Ebenfalls wurden die österreichischen Stakeholder über das National Team eingebunden.

  • Länderbericht:

    Der österreichische Länderbericht zu Bioraffinerien wurde aktualisiert und in die im Rahmen der Task vorgesehene Struktur eingebracht.

  • Bioraffinerie-Trainingskurse:

    Beiträge in den Bereichen "Biofuel-driven Biorefinery Systems and Life Cycle Assessment" und "Grüne Bioraffinerie" bei den inter­nationalen Bioraffinerie-Trainingskursen (Amsterdam 2010, Paris 2011, Wageningen 2012) und vier Fachbeiträge zu "Biorefining - Principles and Technologies" bei einem finnischen Bioraffineriekurs (Joennsuu 2012).

Ausblick

Österreich wird auch in der nächsten Arbeitsperiode (2013 - 2015) wieder an der IEA Bioenergy Task 42 "Biorefinery" mitarbeiten.

Die Task 42 wird sich weiter mit der Analyse und Verbreitung von strategisch relevanter Information zu Bioraffinerie-Wertschöpfungsketten beschäftigen. Auf Basis dieser Information soll eine Unterstützung zur Umsetzung einer "BioEconomy" mit folgenden Schwerpunkten gewähr­leistet werden:

  • Bewertung der wesentlichen Marktentwicklungsaspekte für integrierte Bioraffinerien
  • Unterstützung der Industrie bei der Positionierung in einer zukünftigen "BioEconomy"
  • Analyse optimaler nachhaltiger Biomasse-Aufschließungsmethoden im Food- und Non Food-Bereich
  • Erarbeitung von Empfehlungen für die Politik zum Thema Realisierungserfordernisse

Publikationen

Alle relevanten Publikationen finden Sie auf der Website der aktuellen Arbeitsperiode.

Teilnehmende Staaten

Australien, Österreich, Kanada, Dänemark, Türkei, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Niederlande und USA

Kontaktadresse

JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
RESOURCES - Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit
Dipl.-Ing. Dr. Gerfried Jungmeier
Elisabethstraße 5
A-8010 Graz
Tel.: +43 (316) 876 1313
Fax: +43 (316) 876 1320
E-Mail: gerfried.jungmeier@joanneum.at
Web: www.joanneum.at

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