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18. November 2022

„Net-Zero-Emissionskonzepte“ in industriellen Bioraffinerien

Bioraffinerien (eigenständig oder in industrielle Prozesse integriert), die ein Portfolio von biobasierten Produkten oder Bioenergie produzieren, sind das Rückgrat der wachsenden Bioökonomie. Während die Forschung auf ideale Produktionswege für Biokraftstoffe, biobasierte Materialien und Chemikalien konzentriert war, ist es ist es in Zukunft von entscheidender Bedeutung, die Minimierung der Treibhausgas (THG)-Emissionen entlang dieser Bioraffineriepfade zu forcieren, um die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen und letztendlich die Emissionen auf Netto-Null zu begrenzen.

Dekarbonisierung als klare Zielsetzung

Das Hauptziel des IEA IETS Task 11 – “Industry based biorefineries towards sustainability“ ist die Förderung von Systemanalysen und Entscheidungshilfen im Zusammenhang mit der Identifizierung nachhaltiger industrieller Bioraffinerieverfahren. Der Fokus liegt auf der Dekarbonisierung verschiedener Industriesektoren durch die Integration von Bioraffineriepfaden, um letztendlich Net-Zero – oder negative Treibhausgas (THG)- Emissionen zu erreichen.

Die österreichischen Aktivitäten bezogen sich im speziellen auf

  • die Entwicklung von Prozess- und Systemkonzepten sowie Valorisierungsfaden für industrielle Bioraffinerien mit maximaler Ressourceneffizienz und minimaler Energieintensität sowie
  • die sozioökonomische Bewertung von industriellen Bioökonomie-Strategien.

Fallstudien zur kombinierten Bewertung von Ressourcen- und Energieeffizienz

Anhand von realen Fallstudien wurden (Prozess- und System-) Konzepte und Valorisierungspfade für industrielle Bioraffinerien entwickelt mit speziellem Fokus auf die holistische Betrachtung von Ressourcen und Energieeffizienz. Dabei wurde die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet (Produkte, Nebenprodukte, Abfallströme und deren Valorisierung/Recycling/Endnutzungspfade im Sinne der Kreislaufwirtschaft) und anhand von entwickelten Key Performance Indikatoren ökologisch, techno-ökonomisch, sowie sozioökonomisch bewertet. Fallstudien die berücksichtigt wurden sind Kläranlagen als Bioraffinerien, Brauereien bzw. Nutzungsmöglichkeiten von Trebern (=Rückstand der Bierherstellung) sowie konkret ein Beispiel einer Lignocellulose Bioraffinerie.

Die Methoden zur Bewertung von Ressourcen- und Energieeffizienz (AEE INTEC), sowie sozioökonomischen Aspekten (Energieinstitut an der JKU) wurden in einem Bausatz von Werkzeugen und Methoden integriert, der international vorhandene Bewertungstools bestmöglich mit den nationalen Beiträgen ergänzt. Die Bewertung von, anhand realer Fallstudien, entwickelten Konzepten für industrielle Bioraffinerien führt zu einem entscheidendem Mehrgewinn durch die Verknüpfung nationaler und internationaler Aktivitäten.

Ergebnisse die aus dem IEA IETS Task 11 zur Verfügung stehen inkludieren:

  • Prozess- und Systemkonzepte für Bioraffinerien mit kombinierter Ressourcen- und Energieeffizienz
  • Methoden zur zu Bewertung von maximierter Ressourceneffizienz und minimierter Energieintensität von Bioökonomie-Strategien
  • Methoden zur sozioökonomischen Bewertung industrieller Bioökonomie-Strategien

Mit der Entwicklung und Bewertung von Produkt- und Verfahrenskonzepten, die auch für stoffliche biobasierte Nutzungspfade die Minimierung des nötigen Energiebedarfs bzw. die Integration von erneuerbarer Energie ermöglichen (kombinierte Ressourcen- und Energieeffizienz) wird eine wissenschaftliche Basis für die weiterfolgenden internationalen Aktivitäten rund um die Themen „Entscheidungshilfen und Ex-ante-Forschung zur Bewertung von Transformationsstrategien für die Bioökonomie“ (=Subtask 5).und „Technologiepfade für Net-Zero-/Negativ-Emissionskonzepte in industriellen Bioraffinerien“ (=Subtask 6 unter Leitung von AEE INTEC).