IEA IETS Annex 17: Membranfiltration zur energieeffizienten Trennung lignozelluloser Biomassebestandteile

Mit dem IEA IETS TCP Annex 17 wird das übergeordnete Ziel verfolgt, die Vernetzung der österreichischen Membran und Bioraffinerie Forschungslandschaft zu stärken.

Kurzbeschreibung

Das Projekt IEA IETS TCP Annex 17 hat das übergeordnete Ziel durch energie- und kosteneffiziente Trenntechnologien eine optimierte Nutzung von lignozellulosehaltigem Material in einem Bioraffinerieansatz sicherzustellen. Die Zellstoff- und Papierindsutrie kommt aufgrund des Einsatzstoffes Holz sowie der hochvolumigen Produktion eine besondere Rolle in der Bioraffinerie zu. Neben der großen Bedeutung gehört diese Industriesparte in Österreich zu den energieintensiven Industrien und liegt beim Endenergieverbrauch auf Platz zwei. Ziel der Bioraffinerie ist eine möglichst hohe Wertschöpfung im Sinne einer kaskadischen Rohstoffnutzung.

Membrantrennverfahren vereinen die stoffliche Nutzung der Komponenten durch zum Teil selektive Trennmechanismen mit Energieeffizienzmaßnahmen. Von großem Interesse sind emergierende Membranprozesse wie z.B. Forward Osmosis (FO), Membrandestillation (MD), Pervaporation (PV) und Flüssigmembranpermeation (FMP). Im Rahmen des österreichischen Beitrags werden verschiedene energieeffiziente Membranverfahren bewertet, optimiert und integriert, sowie Strategien zur Verwertung von Biomassebestandteilen entwickelt.

Technologische Zielsetzung ist es einen maximalen Trockensubstanzgehalt der Lignozellulose zu erreichen und dabei durch optimale Einstellung der Prozessparameter sowie einer geeigneten Reinigungsstrategie Fouling zu minimieren. Durch den Einsatz von Membrantrennverfahren und durch die Integration von Abwärme soll ein Zugang zu einer nachhaltigen Verwertung von Prozess- und Abfallströmen und eine Reduktion der eingesetzten Wassermenge aufgezeigt werden. Im Fokus des österreichischen Beitrags werden zudem ausgehend von einem Abwasserstrom aus der Papier- und Zellstofffabrik Kenndaten durch Aufsetzen einer Versuchsreihe definiert.

Alle erarbeitenden Erkenntnisse fließen in die Entwicklung eines Leitfadens für den effizienten Einsatz von Membrantrennverfahren, sowie die notwenige Verschaltung verschiedener Technologien ein. Den betreffenden Akteuren (aus Forschung, Industrie und Entscheidungsträgern) soll mit dem Leitfaden ein umfassender Überblick über Potenziale und Handlungsfelder für den Einsatz von Membrantrennverfahren am Beispiel der Zellstoff- und/oder Papierfabrik zur Verfügung gestellt werden.

Projekt-Bilder

Nutzungshinweis: Die unter Projekt-Bilder aufgelisteten Bilder stammen aus den Projekten, die im Rahmen der Programme Stadt der Zukunft, Haus der Zukunft und IEA Forschungskooperation entstanden sind. Sie dürfen unter der Creative Commons Lizenz zur nicht-kommerziellen Nutzung unter Namensnennung (CC BY-NC) verwendet werden.

Publikationen

Mit dem IEA IETS TCP Annex 17 wurde das übergeordnete Ziel verfolgt, die Vernetzung der österreichischen Membran- und Bioraffinerie-Forschungslandschaft zu stärken. Angestrebt wurde die optimierte Nutzung von lignozellulosehaltigem Material in Bioraffinerien durch den Einsatz effizienter, nachhaltiger Membranverfahren. Dazu wurden emergierende Membranverfahren auf ihren Einsatz zur Biomassebestandteilsverwertung evaluiert und eine Entscheidungshilfe für deren Anwendung erarbeitet. Schriftenreihe 10/2023
J. Buchmaier, E. Guillen, S. Meitz, B. Muster, P. Demmelmayer, M. Kienberger
Herausgeber: BMK
Deutsch, 71 Seiten

Endbericht (pdf, 2.83 MB)

Weitere Publikationen finden Sie auf der Website des IEA IETS TCP.

Teilnehmende Staaten

Belgien, Dänemark, Österreich, Portugal, Schweden

Kontaktadresse

AEE - Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC)
DI Christoph Brunner
A-8200 Gleisdorf, Feldgasse 19
E-Mail: c.brunner@aee.at

Technische Universität Graz
Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik
A-8010 Graz, Inffeldgasse 25C