Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Bereitstellung von Energietr\u00e4gern und Rohstoffen auf Basis landwirtschaftlicher Biomassen spielt eine zunehmend wichtige Rolle. Ihre energetische Nutzung kann einen Beitrag zum Klimaschutz leisten; die stoffliche Verwertung kann u.a. dazu beitragen, die Abh\u00e4ngigkeit von endlichen Ressourcen als chemischen Grundstoffen zu reduzieren. Gef\u00f6rdert werden sozio-\u00f6konomische Effekte wie eine St\u00e4rkung landwirtschaftlicher Gebiete und die Entwicklung konsistenter Kreislauf\u00f6konomien.
\nDurch den meist hohen Wassergehalt landwirtschaftlicher Biomassen treten Schwierigkeiten f\u00fcr technisch und wirtschaftlich sinnvolle Verwertungen auf. Dies betrifft insbesondere Transport, Lagerung und Integration in Bereitstellungsketten und Prozesse in industriellen Ma\u00dfst\u00e4ben.
\nDaher zielt das Projekt auf die technische Entwicklung eines marktreifen, energie- und kosteneffizienten Verfahrens zur Konditionierung (Entw\u00e4sserung und Fraktionierung) landwirtschaftlicher Biomassen. Untersucht werden \u00f6konomische Rahmenbedingungen, Strukturen von Beschaffungs- und Absatzm\u00e4rkten, Logistik und Einbindung in bestehende oder neu zu schaffen Bereitstellungsketten und Prozesse.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeitsschritte erfolgen in den Teilbereichen technische Entwicklung, \u00f6konomische Begleitanalysen sowie Potenzial- und Akzeptanzermittlung.
\nTechnische Entwicklung: Konzeption, Entwicklung u. Realisierung eines Biomasse-Extruders; Realisierung eines praxisreifen Prototyps; Versuchsreihen; Sicherstellung der Praxisreife
\n\u00d6konomische Begleituntersuchung: Identifikation von Beschaffungs- u. Absatzm\u00e4rkten; Konzeptionen f\u00fcr Bezugs- u. Absatzlogistik; Kalkulationen u. Sensitivit\u00e4tsanalysen
\nPotenzial- und Akzeptanzermittlung: Studien zu Rohstoffpotenzial u. Qualit\u00e4tsanforderungen; Ermittlung der Technologieakzeptanz; Identifikation potenzieller Produkte; \u00d6ffentlichkeitsarbeit<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im vorliegenden Projekt wurde haupts\u00e4chlich mit frischem Grasschnitt und Grassilage gearbeitet. Mit Blick auf die Konditionierung dieser Rohstoffe kann der entwickelte Monoschneckenextruder als praxisreif beurteilt werden. Ein weitreicheder Zellaufschluss konnte realisiert werden, wodurch z.B. eine Steigerung der Biogasausbeute bei Verg\u00e4rung der Extrudate erzielt wurde. Dies k\u00f6nnte ein Einsatzgebiet sein, wobei Fragen des Patentschutzes bei dieser Verwendung n\u00e4her zu beleuchten sind.
\nNimmt man das Forschungsprojekt BioLog und die hierin ver\u00f6ffentlichten Extrusionsergebnisse f\u00fcr Grassilage als Referenz, kann die Extruderentwicklung mit Blick auf die erzielten Trockensubstanzwerte als \u00e4u\u00dferst erfolgreich beurteilt werden. Generell haben Patentrecherchen gezeigt, dass abseits der Zugabe von Additiven und\/oder hohem Energieeinsatz keine Standardl\u00f6sungen f\u00fcr den Umgang mit sehr hohen Wassergehalten vorliegen und dass der entwickelte Extruder als ein Schritt in eine neue Richtung gesehen werden kann. Patentw\u00fcrdige Eigenschaften wurden festgestellt (Zusammenspiel von Vorschub und Druckaufbau, Entw\u00e4sserung und Zerkleinerung).
\nDer entwickelte Extruder kann ohne Additive und W\u00e4rmezufuhr allein auf Grund der Zylinderkonstruktion und Schneckengeometrie sehr hohe Wassergehalte von unbehandelten langfaserigen Rohmassen reduzieren. Dabei ist das Ger\u00e4t wartungsfreundlich und leicht zu handhaben, die Kosten liegen in einem \u00fcberschaubaren Rahmen. Die gesamten Verarbeitungskosten werden ma\u00dfgeblich vom Rohstoff determiniert. Dieser kann ohne gr\u00f6\u00dfere Anpassungen variiert werden.
\nInsgesamt kann von einem sehr breiten Einsatzfeld f\u00fcr die entwickelte Biomasse-Extrusion ausgegangen werden. Hier wurde aufgrund der notwendigen Fokussierung der Bereich der energetischen Biomassenutzung adressiert. Die vielf\u00e4ltigen Expertengespr\u00e4che haben jedoch auch deutlich gemacht, dass Verwertungskontexte wie die Naturfaseraufbereitung und -verarbeitung ebenfalls in Frage kommen k\u00f6nnen. Das Verfahren ist als sehr flexibel zu beurteilen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die (Fach-)\u00d6ffentlichkeit wird durch Vorstellung der Ergebnisse auf Konferenzen, Messen und Workshops sowie die Herausgabe von Infomaterial und Verfahrensbeschreibungen informiert. Begleitend werden Fachpublikationen erstellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Extrusionsversuche dokumentieren die Geeignetheit dieses mechanischen Verfahrens zur Entw\u00e4sserung landwirtschaftlicher Biomassen sehr deutlich. Insbesondere die Versuche mit dem gro\u00dfen Testextruder und dem Prototyp belegen eine hohe Leistungsf\u00e4higkeit. Es werden TS-Werte im Bereich von \u00fcber 60 % erreicht, die sich durch einfache, kosten- und energiesparende Nachtrocknungen sowohl f\u00fcr die Lagerung als auch direkte Weiterverarbeitung (z.B. Pelletierung) steigern lassen.
\nDeutlich wurde, dass ein systemischer Verwertungsansatz mit beiden Extrudaten entscheidend f\u00fcr Wirtschaftlichkeit und Integrationsf\u00e4higkeit des Extrusionsverfahrens ist. Ein gro\u00dfer \u00f6kologischer und \u00f6konomischer Nutzen kann nur erzielt werden, wenn beide Extrudate in ihren Eigenschaften optimiert und separat oder gemeinsam wertbringend eingesetzt werden.
\nDar\u00fcber hinaus ist die Betrachtung regionaler Aufwuchspotenziale ebenso Element eines systemischen Ansatzes. Wie Potenziale ermittelt werden k\u00f6nnen, wurde in der angefertigten Regionalstudie aufgezeigt. In Abh\u00e4ngigkeit vom fokussierten Verwertungskontext, geografischen Biomassepotenzialen und der Leistungsf\u00e4higkeit des Extruders wird sich eine optimale Marktpositionierung des Verfahrens ableiten lassen. An entsprechenden Ans\u00e4tzen wird auch \u00fcber das Projekt hinaus gearbeitet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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