Abschätzung der Machbarkeit von ökologischen und ökonomischen Bioethanol-Kleinanlagen

01.04.2006 - 31.12.2007
Forschungsförderungsprojekt
Die nachhaltige Entwicklung von Bioethanol als regenerativer Energieträger erfordert die bewusste Einbettung der Technik in einen ökologischen und ökonomischen Kontext. Im vorliegenden Projekt sollen Klein- und Kleinstanlagen mit Kapazitäten von jährlich 1.000 bis 10.000 Tonnen Bioalkohol im Detail untersucht werden, da diese eine nachhaltigere Integration in bestehende regionale Wirtschafts- und Ökosysteme versprechen. Wie Vorstudien zeigen, weisen Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz kleiner Anlagen noch erhebliches Optimierungspotenzial auf. Die definierten Hauptansatzpunkte liegen in der Senkung der spezifischen Investitionskosten und der Verbesserung der Wärmeintegration einzelner Anlagenteile. Um für die Eigenenergieversorgung der Bioethanol-Anlage nicht auf fossile Rohstoffe zurückgreifen zu müssen, sollen Reststoffe des Prozesses genutzt werden: Als geeignet erscheinen die Verwertung des Destillationsrückstandes in Biogas-Anlagen sowie Wärmegewinnung durch Verbrennung von Ernterückständen (Stroh). Die dabei anfallenden Rückstände Biogasgülle und Asche könnten als Düngersubstitut in den regionalen ökologischen Kreislauf reintegriert werden, wobei die Konsequenzen für Bodenaufbau und Ernteerträge näher untersucht werden müssen und werden (Projektpartner: Institut für Landtechnik / BOKU Wien). Im Hinblick auf die Energiebereitstellung aus Biogas werden Möglichkeiten zur Erhöhung der Biogasausbeute durch Co-Fermentation der Schlempe mit anderen Substraten untersucht. Zudem sind abzuleitende Parameter des Fermentationsprozesses hinsichtlich der Düngerqualität der Gülle zu optimieren. Basierend auf einer speziell auf Kleinanlagen ausgerichteten Datenerhebung zu Anlagenverschaltungen und Investitionskosten werden in Prozesssimulationen (IPSEpro) optimale Kombinationen aus Bioethanol-Anlagen verschiedener Größen und Eigenenergieversorgung aus erneuerbaren Quellen ermittelt. Das erklärte Ziel: bestmögliche Energieeffizienz, Wärmeintegration sowie Wirtschaftlichkeit. Darüber hinaus sollen Möglichkeiten der Kostensenkung durch den Einsatz alternativer Konstruktionsmaterialien ermittelt werden. Sämtliche erhobene Daten fließen schließlich in die Berechnungen des Sustainability Process Index (SPI) ein, um den ökologischen Einfluss der Bioethanol-Produktion sowohl in Kleinanlagen mit regenerativer Eigenenergieversorgung, als auch ganz allgemein in verschieden großen Anlagen unter verschiedenen Verfahrensvarianten zu bewerten (Projektpartner: Institut für Ressourcenschonende und Nachhaltige Systeme / TU Graz). Dies soll die Fragestellung klären, ob bzw. unter welchen Bedingungen kleine Bioethanol-Anlagen tatsächlich nachhaltiger als Großanlagen sind und inwieweit Nachhaltigkeit mit Wirtschaftlichkeit zu vereinbaren ist. Zur Vervollständigung des Bildes werden Nachhaltigkeitsbetrachtungen anderer Biokraftstoffe (Biodiesel) miteinbezogen.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)

Forschungsschwerpunkte

  • Computational Science and Engineering
  • Energy and Environment

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Bioethanolbioethanol
Biogasbiogas
Nachhaltigkeitsustainability
Energieeffizienzenergy efficiency

Externe Partner_innen

  • Universität für Bodenkultur Wien Department für Nachhaltige Agrarsysteme
  • Technische Universität Graz Institut für Ressourcenschonende und Nachhaltige Systeme