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Bioökonomie International: Semi-mobile Bioenergie aus landwirtschaftlichen und forstlichen Biomasserückständen in Chile und darüber hinaus (SeMoBioEnergy)

Bioökonomie International: Semi-mobile Bioenergie aus landwirtschaftlichen und forstlichen Biomasserückständen in Chile und darüber hinaus (SeMoBioEnergy)
Ansprechpartner:

M.A. Kira Schumacher
M.Sc. Tobias Zimmer

Projektgruppe:

Planung und Bewertung industrieller Wertschöpfungsketten

Förderung:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderkennzeichen: 031B0056A

Partner:

Institut für Industriebetriebslehre (IIP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Institut für Betriebswirtschaftslehre (IBWL), Universität Kassel
Unidad de Desarrollo Tecnológico (UDT), Universidad de Concepción (UdeC)
Instituto Bosque y Sociedad (IBOS), Universidad Austral de Chile (UACh)

Starttermin:

09/2015

Endtermin:

08/2018

 

Hintergrund

Mit Hinblick auf den steigenden Energiebedarf sowie den hohen Importanteil an fossilen Energieträgern stellt sich für Chile zunehmend die Frage nach einer erneuerbaren und nachhaltigen Energieversorgung. Zugleich fallen in der Forstwirtschaft, der holzverarbeitenden Industrie sowie der Landwirtschaft große Mengen an biogenen Reststoffen an, wie z.B. Waldrestholz oder Getreidestroh. Aufgrund logistischer Hemmnisse gestaltet sich die Bereitstellung der biogenen Reststoffe jedoch oftmals so aufwändig, dass eine energetische Verwertung nicht wirtschaftlich erscheint.

 

Als zentrales Problem stellt sich dabei die Dynamik des Biomasseanfalls dar. Dies umfasst zum einen die Saisonalität von land- und forstwirtschaftlicher Produktion, zum anderen die räumliche Verschiebung von Biomassepotentialen im Zeitverlauf.

Einen vielversprechenden Ansatz stellen semi-mobile Nutzungskonzepte dar, bei denen die Verwertung der Biomasse flexibel an deren räumliche und zeitliche Verfügbarkeit angepasst werden kann. Indem die Standorte der Biomasseverwertung unter moderatem Aufwand gewechselt werden können, kann die Verwertung der Reststoffe in direkter Nähe zur land- und forstwirtschaftlichen Produktion erfolgen. Auf diese Weise werden Transporte unbehandelter Biomasse vermieden und die Kosten für Transport und Lagerung gesenkt.
 
In Chile fällt der Großteil der biogenen Rückstände in den ländlichen Regionen im Süden an, welche von einer erheblichen Ungleichheit im Vergleich zum industriellen Norden und der Metropolregion Santiago betroffen sind. Zugleich führt die Nutzung von Feuerholz zu einer hohen Feinstaubbelastung. Indem die Nutzung der Reststoffe in direkter Nähe zur Primärproduktion ermöglicht wird, bieten semi-mobile Nutzungskonzepte in besonderem Maße die Möglichkeit, zur Energieversorgung und Wertschöpfung in ländlichen und strukturschwachen Räumen beizutragen.

 

Untersuchungsziele

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung nachhaltiger Nutzungskonzepte für land- und forstwirtschaftliche Reststoffe in Chile auf Grundlager semi-mobiler Technologien. Im Rahmen des Projektes werden Nutzungskonzepte untersucht, die auf zwei thermo-chemischen Konversionsverfahren beruhen:


Für beide Verfahren wird der Einsatz semi-mobiler Einheiten für die Nutzung von Rückständen aus der chilenischen Forst- und Landwirtschaft untersucht. Dazu wird zunächst die Verwertbarkeit verschiedener Reststoffe aus der chilenischen Forst- und Landwirtschaft für beide Verfahren getestet. Diese Testergebnisse werden anschließend zur Optimierung der Verfahren sowie des Betriebs der Anlagen genutzt.

Aus der Anwendung der semi-mobilen Technologien ergeben sich Wertschöpfungsketten, welche mit Hinblick auf ihre ökonomische, ökologische sowie soziale Vorteilhaftigkeit zu bewerten sind. Dies erfordert zunächst die Analyse politischer, makro-ökonomischer und rechtlicher Rahmenbedingungen sowie die Ableitung von Szenarien, welche die Grundlage für die Bewertung der Technologien und Wertschöpfungsketten bieten. Dabei ergeben sich durch die Möglichkeit, die Standorte semi-mobile Einheiten an die Biomassepotentiale anzupassen, neue Fragen an die Planung von Biomassebereitstellung, Transport, Konversion und energetischer Nutzung. Zum anderen werden die relevanten Stakeholder entlang der Wertschöpfungskette analysiert und die gesellschaftliche Akzeptanz  sowie die sozialen Implikationen der Nutzungskonzepte untersucht.

Forschungsschwerpunkte am IIP

  • Analyse der Rahmenbedingungen und Entwicklung von Szenarien bis zum Jahr 2030
  • Techno-ökonomische und ökologische Bewertung der Wertschöpfungsketten
  • Stakeholder-Management und Untersuchung der sozialen Akzeptanz von Nutzungskonzepten

 

Aktuelle Informationen zum Projekt