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IEA Forschungskooperation

IEA IETS Task 11: Industrielle Bioraffinerien (Arbeitsperiode 2020-2022)

Mit dem steigenden Marktanteil biobasierter Produkte sind die Konzepte der Kreislaufwirtschaft für die Industrie von hoher Relevanz. Dabei haben sich Bioraffinerien als explizit integratives, multi-funktionelles Gesamtkonzept und wesentliche Drehscheibe in der Nutzung von Biomasse als Rohstoffquelle für die nachhaltige Erzeugung unterschiedlicher (Zwischen-) Produkte (Chemikalien, Wertstoffen, Energieträgern) etabliert.

Kurzbeschreibung

Der IEA IETS Task (früher Annex) 11 zielt auf Lösungen im industriellen Maßstab ab, die eine weitreichende Dekarbonisierung durch integrierte Bioraffinerien erreichen. Entscheidungswerkzeuge sollen die Industrie bestmöglich in der Entwicklung nachhaltiger Bioökonomiestrategien unterstützen und die Reduktion von Treibhausgas-Emissionen, die Zirkularität, sowie die Nutzung von Digitalisierungsmethoden zur Wettbewerbssteigerung fördern.

Dazu wurden zwei neue Subtasks genehmigt:

  • SUBTASK 5: Decision Support Systems and Exante Research (Subtask Manager: Paul Stuart, Polytechnique Montréal; Marzouk Benali, Natural Resources Canada, CanmetENERGY)
  • SUBTASK 6: Technology Pathways towards Negative and/or NetZero Emission Biorefineries (Subtask Manager: Bettina Muster- Slawitsch; AEE INTEC, Austria).

Die österreichischen Aktivitäten in der Arbeitsperiode 2020 – 2022 bezogen sich im speziellen auf Subtask 5 und hatten zum Ziel:

  1. Die Entwicklung von Prozess- und Systemkonzepten sowie Valorisierungsfaden für industrielle Bioraffinerien mit maximaler Ressourceneffizienz und minimaler Energieintensität sowie
  2. die sozioökonomische Bewertung von industriellen Bioökonomie-Strategien.

Anhand realer Fallstudien wurden (Prozess- und System-) Konzepte und Valorisierungspfade für industrielle Bioraffinerien entwickelt mit Fokus auf die holistische Betrachtung von Ressourcen und Energieeffizienz. Dabei wurde die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet (Produkte, Nebenprodukte, Abfallströme und deren Valorisierung/Recycling/Endnutzungspfade) und ökologisch, techno-ökonomisch, sowie sozioökonomisch bewertet.

Die Methoden zur Bewertung von Ressourcen- und Energieeffizienz (AEE INTEC), sowie sozioökonomischen Aspekten (EI-JKU) wurden in einen Bausatz von Werkzeugen und Methoden integriert, der international vorhandene Bewertungstools mit nationalen Beiträgen ergänzt. Die Bewertung von, anhand realer Fallstudien, entwickelten Konzepten für industrielle Bioraffinerien führte zu einem entscheidendem Mehrgewinn durch die Verknüpfung nationaler und internationaler Aktivitäten. Zudem konnten im Rahmen einer Recherche (Literatur, aktuelle Projekte) Digitalisierungsmethoden gesammelt werden. Des weiteren wurde eine wissenschaftliche Basis für Bearbeitung des (mittlerweile genehmigten) Subtask 6, der unter österreichischer Leitung steht, geschaffen.

Folgende Ergebnisse stehen zur Verfügung:

  • Prozess- und Systemkonzepte mit kombinierter Ressourcen- und Energieeffizienz
  • Methodik zur Bewertung von maximierter Ressourceneffizienz und minimierter Energieintensität von Bioökonomie-Strategien
  • Methodik zur sozioökonomischen Bewertung industrieller Bioökonomie-Strategien
  • Übersicht an Digitalisierungsmethoden in industriellen Bioraffinerien
  • Workplan für den Subtask „Technology Pathways towards Negative and/or NetZero Emission Biorefineries" (Kick-Off erfolgt)

Publikationen

IEA Industrielle Energietechnologien und Systeme (IETS) Task 11: Industrielle Bioraffinerien (Arbeitsperiode 2020 - 2022)

Mit dem steigenden Marktanteil biobasierter Produkte sind die Konzepte der Kreislaufwirtschaft für die Industrie von hoher Relevanz. Dabei haben sich Bioraffinerien als explizit integratives, multi-funktionelles Gesamtkonzept und wesentliche Drehscheibe in der Nutzung von Biomasse als Rohstoffquelle für die nachhaltige Erzeugung unterschiedlicher (Zwischen-) Produkte (Chemikalien, Wertstoffen, Energieträgern) etabliert. Schriftenreihe 75/2023
 S. Meitz, B. Muster-Slawitsch, J. Lindorfer
Herausgeber: BMK
Deutsch, 77 Seiten

Teilnehmende Staaten

Kanada (Leitung), Schweden, Portugal, Österreich

Kontaktadresse

DIin Dr.in Bettina Muster-Slawitsch
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien
E-Mail: b.muster@aee.at

DIin Sarah Meitz
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien
Email: s.meitz@aee.at

DI Christoph Brunner
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien
Email: c.brunner@aee.at

DI Johannes Lindorfer
Verein Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz
E-Mail: lindorfer@energieinstitut-linz.at