Interview

Esther Stahl und Görge Deerberg, Wissenschaftler

Abschluss Fraunhofer-Innovationscluster Bioenergy

Der Fraunhofer-Innovationsclusters Bioenergy hatte zum Ziel, die sowohl stoffliche als auch energetische Nutzung von Biomasse zu optimieren – ohne Nutzungskonkurrenz zur Lebensmittelproduktion. Mit Beendigung des Clusters zum 31. Dezember 2015 ziehen Prof. Görge Deerberg, Projektleitung, und Dr. Esther Stahl, Leitung der Geschäftsstelle des Innovationsclusters, ein Fazit.

© Foto Fraunhofer UMSICHT/PR-Fotografie Köhring

Prof. Görge Deerberg, Projektleitung Innovationscluster Bioenergy

Dr.-Ing. Esther Stahl, Leitung Geschäftsstelle Innovationscluster Bioenergy

Was waren die Hauptziele des Fraunhofer-Innovationscluster Bioenergy?

Görge Deerberg: Das Hauptziel des Innovationsclusters war die Bereitstellung von Technologien, die mobil oder dezentral eingesetzt werden können, um aus lignocellulose-haltiger und/oder feuchter Biomasse sowie entsprechenden Reststoffen lager- und transportwerte Zwischenprodukte herzustellen. Darunter ist z. B. die Extraktion von Wertstoffen aus biogenen Reststoffen sowie deren Aufarbeitung zu verstehen, die in der chemischen Industrie, Kosmetik- oder Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden können. Zudem haben wir uns mit der Verkohlung und Verflüssigung von Biomassen durch Hydrothermale Carbonisierung (HTC) und Pyrolyse, aber auch Torrefizierung beschäftigt. Schließlich waren wesentliche Fragestellungen, wie die Biomasse oder die erzeugten Zwischenprodukte eingesetzt werden können: Wo eignen sich Fraktionen eher für eine energetische Nutzung? Wo ist auch eine stoffliche Nutzung möglich? Dazu gehörte u. a. die Betrachtung ganzer Nutzungspfade inklusive Logistik.

Parallel zu den wissenschaftlich-technischen Zielen sollte der Cluster dazu dienen, das oben genannte Themenfeld nachhaltig zu erarbeiten und so neue Wertschöpfungsketten – für das Institut und für unsere Kooperationspartner – aufzubauen. Dazu sollte eine Vernetzung mit regionalen Unternehmen und Forschungseinrichtungen erfolgen. Die entwickelten Technologien und Verfahren sollten im Anschluss an den Cluster in eine Demonstrationsphase übergehen.

 

Welche Hürden waren dabei zu überwinden?

Esther Stahl: So breit wie sich die Hauptziele des Clusters anhören, war auch das Projekt inhaltlich aufgestellt. Das hat es nicht einfach gemacht, den Cluster zu kommunizieren. Eine wesentliche Herausforderung war, unter den sich ändernden Randbedingungen verbindliche Partnerschaften mit Unternehmen aufzubauen. Wechselnde Förderrandbedingungen und sinkende Kosten für fossile Energieträger haben einige Anpassungen erfordert. Schlussendlich konnten wir 15 Unternehmen für ein Engagement im Cluster gewinnen.

 

Wie lief die Zusammenarbeit mit den Partnern im Rahmen des Innoclusters?

Esther Stahl: Wir haben halbjährliche Partnertreffen durchgeführt, mit dem Ziel, die beteiligten Unternehmen auch untereinander besser zu vernetzen und so ggf. neue Projektansätze zu generieren. Ansonsten haben wir mit den Partnerunternehmen spezifische Themen aufgegriffen und gemeinsam bearbeitet. Dabei war der Cluster so ausgelegt, dass wir in einem öffentlichen Teil allgemeine, grundlegende und vorbereitende Aspekte bearbeitet haben. Darauf aufbauend wurden in einem überwiegend unternehmensfinanzierten Teil anwendungsbezogene Technologien entwickelt.

So haben wir z. B. im Bereich Hydrothermale Carbonisierung zunächst mit Laborversuchen begonnen und dann Anlagenkonzepte entwickelt, die dann in Zusammenarbeit mit der Firma Gronemeyer & Banck Gronemeyer & Banck GmbH & Co. KG, einem Hersteller für Druckkessel, auch in zwei größere Versuchsanlagen umgesetzt wurden. Ein anderes Beispiel ist die Zusammenarbeit mit der Firma Phytowelt GreenTechnologies GmbH, einem Unternehmen, das sich auf Pflanzenbiotechnologie und mikrobielle Biosynthesen spezialisiert hat. Auf Basis der im Vorfeld von uns erarbeiteten Studien zum Potenzial funktioneller Inhaltsstoffe pflanzlichen Ursprungs, wurden als aussichtsreiche Stoffgruppen u. a. Terpene und Carotinoide ermittelt. Wir haben in Zusammenarbeit mit Phytowelt und der Hochschule Niederrhein ein Konzept für einen Bioraffineriestandort entwickelt und dazu eine erste Anlagenplanung erstellt.

Ein weiteres Teilprojekt war die pyrolytische Umsetzung von halmgutartigen Biomassen wie Stroh zu einem flüssigen Zwischenprodukt (Pyrolyseöl) und einem Koks. Kernpartner war hier der Landmaschinenhersteller CLAAS KGaA mbH. Das Ziel war, perspektivisch dezentrale Konversionsanlagen bereitzustellen, die ggf. auch mobil einsetzbar sind. Dazu haben wir wesentliche wissenschaftliche und auch technische Grundlagen erarbeitet und zwei Versuchsanlagen genutzt. Auf der wissenschaftlich-technischen Seite haben wir gute Resultate erzielt, allerdings würde es noch deutlich mehr Entwicklungszeit benötigen, um eine erforderliche technische Reife zu erzielen. Aufgrund der aktuellen Entwicklung des Rohölpreises (historisches Tief)  ist  derzeit der Handlungsdruck in diesem Themenfeld leider eher schwach. Sollte sich die Weltmarktsituation jedoch anders entwickeln, haben wir im Rahmen der Clusterarbeit gute Grundlagen geschaffen, um das Thema weiter aktiv anzugehen.

 

Wie lautet das Fazit der letzten vier Jahre?

Görge Deerberg: Das Fazit ist absolut positiv. Nach einem zugegeben zähen Start ist es uns gelungen, das Themenfeld weiter intensiv zu erschließen. Bei einigen Themen (HTC und Wertstoffproduktion) konnten wir wie im (Fraunhofer-)Lehrbuch Technologien von der Grundlagenforschung bis zum Demonstrator bzw. zum Demonstrationsprojekt vorbereiten und fertigstellen. Mindestens genauso wichtig ist, dass wir um den Cluster herum eine Vielzahl von Projekten mit den vorhandenen Partnern und anderen Unternehmen generieren konnten. Das sind entweder direkte Aufträge oder auch gemeinsame Forschungsprojekte, die wir beantragt haben und von denen mittlerweile einige bewilligt wurden. Insgesamt haben wir 25 weiterführende Aktivitäten mit Unternehmen zum Projektabschluss gezählt. Wir waren des Weiteren recht aktiv, was die Veröffentlichung unserer Ergebnisse angeht und haben eigene Veranstaltungen durchgeführt. Dazu gibt es noch fünf Promotionen zu Clusterthemen, die in Zusammenarbeit mit der Ruhr-Universität-Bochum durchgeführt werden.

 

Wie geht es weiter, gibt es Folgeprojekte?

Görge Deerberg: Neben den genannten Aktivitäten direkt aus dem Cluster heraus, haben sich mit den Partnern auch ganz neue Themenfelder aufgetan. So bietet z. B. Industrie 4.0 für uns und unsere Biomasse- und Reststoffpartner eine wichtige Perspektive, die wir gemeinsam angehen werden. Im Innovationscluster taten sich auch Randthemen wie die Abwasserbehandlung wieder auf, an denen wir nun ergänzend weiter arbeiten. Nicht zuletzt gibt es Ambitionen einiger Cluster-Partner, ihre Technologien zu internationalisieren. Das können wir mitgestalten, denn Bioenergie ist andernorts auch ein großes Thema.

 

Laufzeit
1. Januar 2012 bis 31. Dezember 2015

Partner
15 Industriepartner, 2 Forschungspartner, 1 Netzwerkpartner: Airtech Stickstoff GmbH, Aquattro GmbH, CLAAS KGaA mbH, EnergieAgentur.NRW GmbH (Netzwerk Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft), Entrade GmbH, Franz-Josef Kipp GmbH & Co. KG, GEA Westfalia Separator Group GmbH, GRONEMEYER & BANCK GmbH & Co. KG, Kreis Weseler Abfallgesellschaft mbH & Co. KG, Loick Biowertstoff GmbH, :metabolon/Bergischer Abfallwirtschaftsverband, Pfeifer & Langen GmbH & Co. KG, Phytowelt GreenTechnologies GmbH, PROWICO Proteingewinnungs GmbH, Ruhr-Universität Bochum, STEAG GmbH, Thünen-Institut für Holzforschung (TI), Wirtschaftsbetrieb Hagen WBH

Verantwortliche Personen bei Fraunhofer Umsicht
Prof. Görge Deerberg (Projektleitung), Dr. Esther Stahl (Leitung Geschäftsstelle Innovationscluster) und Kerstin Schwarze-Benning (Vertretung), Nina Junen (Verwaltung), Hans-Jürgen Körner, Tim Schulzke, Josef Robert und Dr. Esther Stahl (Leitung Leuchtturmprojekte).

Förderung
Der Fraunhofer-Innovationscluster Bioenergy wurde vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen (MIWF) aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und mit Mitteln der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert sowie durch Industriebeiträge finanziert.

Interview vom 07.04.2016