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Systemanalyse Biomasse in Chile - Nachhaltige Nutzungskonzepte (ChilNaNuKo)

Systemanalyse Biomasse in Chile - Nachhaltige Nutzungskonzepte (ChilNaNuKo)
Ansprechpartner:

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

Projektgruppe:

Planung und Bewertung industrieller Wertschöpfungsketten

Förderung:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderkennzeichen:  01DN13027

Partner:

Institut für Industrielle Produktion (IIP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Unidad de Desarrollo Tecnológico (UDT), Universidad de Concepción (UdeC)
Instituto Bosque y Sociedad (IBOS), Universidad Austral de Chile (UACh)

Starttermin:

05/2015

Endtermin:

12/2015

 

Hintergrund

Der Importanteil an Primärenergie ist in Chile mit fast 72% sehr hoch. Die sich auf lange Sicht verknappenden fossilen Ressourcen und dadurch ansteigende Preise führen dazu, dass die Bedeutung nachwachsender Rohstoffe in Chile zunimmt. Daher hat die chilenische Regierung entschieden, den Energiemix zu diversifizieren und die Energieeffizienz zu erhöhen. Einen wesentlichen Ansatzpunkt hierfür stellen erneuerbare Rohstoffe und Energieträger dar. Schon heute wird in Chile Biomasse in großen Mengen genutzt und besitzt weitere große Zukunftspotenziale.

 

Um diese Potenziale nachhaltig zu nutzen, bedarf es einer Wissensbasis und des Aufbaus von Methodenkompetenz in Wissenschaft, Politik, Industrie und Öffentlichkeit. Dabei sind regionale Spezifika zu betrachten sowie die Verfügbarkeit der Biomasse, Kapitalerfordernisse, Personalbedarf, Infrastruktur und die Eignung verschiedener Nutzungspfade für die chilenischen Rahmenbedingungen zu berücksichtigen. Aufgrund der großen Entfernungen in Chile sind neben etablierten Nutzungspfaden, etwa der direkten Verbrennung von holzartiger Biomasse, auch innovative Technologien zur Energieverdichtung der Biomassen zu berücksichtigen, um Transporte effizienter zu gestalten. Um ressourcen- und energieeffiziente Verfahren zu verwirklichen, können so die einzelnen Nutzungspfade über Reststoffe, Zwischenprodukte bis hin zur Energienutzung in neuen Wertschöpfungsketten verbunden werden. Dabei sind nachhaltige Nutzungskonzepte auf regionaler Ebene, nach Möglichkeit unter Einbeziehung von Stakeholdern zu erarbeiten.

 

Arbeitsziele

In dem Vorhaben sollen inhaltliche sowie organisatorische und verwertungstechnische Ziele erreicht werden. Die inhaltlichen Ziele umfassen die Analyse der Rahmenbedingungen in Chile sowie die Ableitung regionaler Nutzungskonzepte mit Hilfe eines Planungsmodells. Bei der Durchführung dieser Arbeiten werden existierende Vorarbeiten zur Systemanalyse in Chile (Förderkennziffer 01DN13027) aufgegriffen und ausgebaut.

Die Erarbeitung regionaler Nutzungskonzepte für Biomasse erfordert einen integrierten Ansatz zur Analyse, Bewertung und Optimierung verschiedener Biomassenutzungsketten für die betrachtete Region. Hierbei sind die für die vorhandenen Potenziale und unter Berücksichtigung der regionalen Spezifika geeignete Konversionstechnologien zu analysieren und zu modellieren. Das Planungsmodell wird als ein sog. Mixed Integer Linear Programming Modell formuliert, welches die Kosten über die komplette Wertschöpfungskette von dem Einsammeln der Forstrückstände bis hin zur Verteilung der finalen Produkte minimiert. Bei der Modellierung wird insbesondere auf solche Rahmenbedingungen eingegangen, die bei vorherigen Untersuchungen als bedeutsam identifiziert wurden. Dies umfasst z.B. den Transport von Bioenergieträgern wie torrefizierten Pellets oder Pyrolyseöl per Zug oder die Nutzung von Reststoffen aus der holzverarbeitenden Industrie.

Über die inhaltlichen Ziele hinaus ergeben sich auch organisatorische und verwertungstechnische Ziele: Zunächst ergibt sich bei der Durchführung dieser Arbeiten die Möglichkeit, die enge Zusammenarbeit der etablierten Systemanalysegruppe von IIP/DFIU, UACh und UDT zu verstetigen. Daneben wird zum Abschluss des Projektes im November 2015 ein wissenschaftliches „Mini-Symposium“ mit allen involvierten Projektpartnern zum Thema „Nachhaltige Biomassenutzung in Chile“ organisiert werden. Das Symposium bildet einen Teil des Rahmenprogramms des 4th Latin American Congress on Biorefineries, welcher vom 23.-25. November 2015 in Concepción stattfindet: 

 

Workshop on Sustainable Use of Biomass in Chile

 

Auf der einen Seite trägt das Symposium dazu bei, die Projektergebnisse in der wissenschaftlichen Community zu verbreiten sowie die Aktivitäten der Systemanalysegruppe wichtigen Stakeholdern bekannt zu machen. Auf der anderen Seite bietet das Symposium eine Plattform für weiteren wissenschaftlichen Austausch, um neue Projektideen zu generieren und damit die bestehenden Kooperationen langfristig zu festigen.