Für eine Emissionsminderung klimaschädlicher Gase wie CO2 wird die stoffliche und energetische Biomassenutzung in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Deckung des weltweiten Rohstoff- und Energiebedarfs einnehmen. Zur Herstellung von festen oder flüssigen Energieträgern wird bisher vorrangig trockene Biomasse verwendet. Die Nutzung feuchter und/oder lignocellulosehaltiger Biomasse ist weniger verbreitet, denn der hohe Wassergehalt hat einen geringen Heizwert zur Folge und macht Lagerung und vor allem Transport aufwändig. Zudem erschweren Inhomogenität, Aschegehalt und die schlechte Verarbeitbarkeit die Nutzung. Dabei sind die weltweit anfallenden Mengen enorm; das Spektrum reicht von Gras- und Grünschnitt über Ernterückstände, Verarbeitungsreste aus land- und forstwirtschaftlicher Produktion bis zu Bioabfällen aus Privathaushalten.
Der Fraunhofer-Innovationscluster Bioenergy hat die Kompetenzen von Industrie und Wissenschaft gebündelt, um neue Nutzungskonzepte für feuchte Biomasse zu entwickeln. Der Fokus lag auf den Optimierungspotenzialen für Sammlung, Transport, Lagerung und Konversion. Auf Basis der Ergebnisse soll künftig eine neuartige Palette an biogenen Zwischenprodukten zur stofflichen und energetischen Verwertung zur Verfügung gestellt werden.
Projektphase
Nach der forschungsorientierten Entwicklung der Technologien bis hin zum Produkt- bzw. Prozessmuster erfolgte die Umsetzung in die industrielle Praxis. Die Arbeiten konzentrierten sich auf lokal/regional anfallende biogene Reststoffe aus landwirtschaftlicher Produktion und Lebensmittelproduktion sowie halmgutartige Biomasse. Mit den neuartigen technischen Verfahren können diese dezentral zu kohlenstoffreichen Zwischenprodukten für die Rohstoff- und Energieversorgung umgewandelt werden.
Ein Großteil der Entwicklungsarbeit fand im Biomassetechnikum des Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen statt. Zur Ausstattung gehören u. a. eine Labor- und Technikumsanlage zur Pyrolyse, Aggregate zur Trocknung und Konfektionierung von Biomasse, Testanlagen zur Fraktionierung von Presssäften und eine Laboreinheit für die Hydrothermale Carbonisierung (HTC).
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT