Bereich Bioenergiesysteme

Das Ziel im Bereich Bioenergiesysteme ist es, einen Beitrag zur Erarbeitung nachhaltiger Bioenergiestrategien auf nationaler und internationaler Ebene zu leisten. Dazu werden regional bzw. global verfügbare Biomassepotenziale bestimmt und die vielfältigen Optionen unterschiedlicher Biomassebereitstellungskonzepte betrachtet.

Besonders im Hinblick auf ihre nachhaltige energetische Nutzung werden diese Möglichkeiten detailliert ausgearbeitet und bewertet. Die Anwendung fundierter Methoden zur Potenzialanalyse und Szenarienentwicklung sowie bei der Erschließung spezifischer Ressourcen und Markteinführung innovativer Technologien spielen dabei eine große Rolle. Gemeinsam mit einem kontinuierlichen Monitoring der Bioenergiemärkte bilden diese Arbeiten den Grundstein zur Entwicklung nachhaltiger Bioenergiestrategien, um Biomasse als einen ökologisch und ökonomisch vorteilhaften Energieträger weiter zu entwickeln.

Darüber hinaus ist im Bereich Bioenergiesysteme auch die Programmbegleitung des BMWi-Förderprogramms „Energetische Biomassenutzung“ angesiedelt. Vor allem die wissenschaftliche Vernetzung aller Projektpartner in Form von Publikationen, Pressearbeit, themenspezifischen Workshops und Tagungen steht dabei im Fokus. Eine enge Zusammenarbeit des Bereiches besteht seit drei Jahren zum Department Bioenergie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung - UFZ. Der Schwerpunkt der Kooperation liegt auf der Schließung von Forschungslücken auf dem Gebiet der nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse, die aufgrund der spezifischen Expertisen von DBFZ und UFZ bestehen. Im Speziellen werden Synergieeffekte aus der gemeinsamen Forschungsarbeit aufgrund des komplementären Charakters der Forschungsprojekte erwartet.

Der im Bereich Bioenergiesysteme angesiedelte Forschungsschwerpunkt "Systembeitrag von Biomasse" arbeitet bereichsübergreifend.

Die Arbeitsgruppen des Bereiches

Biogene Ressourcen werden nicht nur für die energetische, sondern auch für die stoffliche Nutzung immer wichtiger. Ihre Quantifizierung und Verortung ist daher von zentraler Bedeutung für einen größtmöglichen Beitrag zum Klimaschutz und zur Material- und Energieversorgung wie auch zur frühzeitigen Auflösung von Nutzungskonkurrenzen. Vor diesem Hintergrund erarbeitet die AG Ressourcen national und international anwendbare und übertragbare Methoden zur transparenten Quantifizierung der Ressourcenbasis, Durchführung räumlicher Analysen und Entwicklung von webbasierten Kartenanwendungen.

Fokusthemen der Arbeitsgruppe:

  • Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung biogener Ressourcen
  • Entwicklung und Implementierung von (räumlichen) Ressourcen-Monitoring Systemen
  • Stakeholder Kartierungen
  •  (Geo-)Statistische Analysen und Trendfortschreibungen
  • Auswertung von Satellitendaten (u.a. Veränderungsdetektion, Spektralanalysen)
  • Bereitstellung einer konsistenten Datenbasis (u.a. Datenbanken, Webmaps, Dashboards)

Ansprechpartnerin:

Dr. Friederike Naegeli de Torres (Arbeitsgruppenleiterin)
Tel.: +49 (0)341 2434-620
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Die steigende Bedeutung der an natürlichen Stoffkreisläufen orientierten biobasierten Wirtschaft erfordert, dass Wertschöpfungsketten in ihrer Gesamtheit – von der Gewinnung biogener Ressourcen bis zu deren Recycling – optimiert werden. Vor diesem Hintergrund identifiziert und bewertet die AG Mobilisierung relevante Ressourcen für bioökonomische Aktivitäten und entwickelt Strategien für deren Mobilisierung.

Fokusthemen der Arbeitsgruppe:

  • Analyse von Stoffströmen und Nutzungspfaden biogener Ressourcen
  • Entwicklung von Optimierungs- und Mobilisierungsstrategien für Biomassen
  • (Internationale) Stakeholderanalysen und -mobilisierung
  • Identifikation (förder-)rechtlicher Rahmenbedingungen und Ableitung politischer Handlungsempfehlungen zur Lenkung von Biomasseströmen  

Ansprechpartnerin:

Dr. Romy Brödner (Arbeitsgruppenleiterin)
Tel.: (0)341 2434-613
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Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit unterschiedlichen Fragestellungen rund um die nachhaltige Produktion und Nutzung von Bioenergie. Dies umfasst sowohl Aspekte der Nachhaltigkeitsbewertung als auch der Bestimmung von nachhaltigen Biomassepotenzialen.

Fokusthemen der Arbeitsgruppe

  • Nachhaltigkeitsbewertung verschiedener energetischer Biomassenutzungsoptionen (Treibhausgasemissionen, Veränderungen in der Flächennutzung, Wasserbilanz, Humusbilanz usw.)
  • Methodenentwicklung und Standardisierung im Bereich der Nachhaltigkeitsbewertung, z. B. auf den Feldern der Ökobilanzierung (LCA), des Life Cycle Costing (LCC) und der sozialen Ebene der Nachhaltigkeit (SLCA)
  • Methodenentwicklung zur Bestimmung von Potenzialen unterschiedlicher biogener Rohstoffe zur Bioenergieproduktion unter Berücksichtigung von Nutzungskonkurrenzen, räumlichen, strukturellen und politischen Rahmenbedingungen sowie Nachhaltigkeitsaspekte

Ansprechpartner:

Stefan Majer (Arbeitsgruppenleiter)
Tel. (0)341 2434-411
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Vor dem Hintergrund des steigenden Anteils an Strom aus regenerativen Energien ist eine zielgerichtete Integration von Biomasse ins Energiesystem notwendig. Der zunehmende Bedarf an Biomasse, zur Deckung der energetischen und stofflichen Nachfrage sowie die Erwartungen im Wärme- und Verkehrsbereich, stellen eine Herausforderung dar. Ziel der Arbeitsgruppe "Biomasse im Energiesystem" ist es deshalb Analysetools, Modelle und Simulationsrechnungen bereitzustellen.

Fokusthemen der Arbeitsgruppe:

  • Entwicklung von Versorgungsszenarien und Nutzungsstrategien für Bioenergie in der Mittel- und Langfristperspektive
  • Methodenentwicklung und Modellbildung zu potenziellen Nutzungskonkurrenzen zwischen Bioenergieanwendungen
  • Systemanalyse der bedarfsgerechten Bioenergiebereitstellung
  • Analyse und Bewertung von Bioenergietechnologien und Bereitstellungsketten
  • Konzepte zur Erschließung regional ungenutzter Biomassen einschließlich deren Integration in vorhandene Energie- und Stoffströme
  • Steigerung der regionalen Mehrwertes durch Optimierung bestehender Stoffströme und Verlängerung von Biomasse-Nutzungskaskaden
  • Analyse des Wärmemarktes, Quantifizierung biogener Wärme, Entwicklung ökologisch wie ökonomisch effizienter Wärmenutzungskonzepte

Ansprechpartnerin:

Dr. Nora Szarka (Arbeitsgruppenleiterin)
Tel.: +49 (0)341 2434-489
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Das Datenlabor ermöglicht den Forschenden des DBFZ modernste Methodiken der Informationstechnologie und Datenwissenschaft für ihre Projekte mühelos und gewinnbringend einzusetzen. Das Ziel ist hierbei stets die Forschungsdaten nach den FAIR Prinzipien verfügbar und nachhaltig nutzbar zu machen.

Fokusthemen der Arbeitsgruppe:

  • Auf- und kontinuierlicher Ausbau des "Data Warehouses", welches den Datenschatz des DBFZs hütet
  • Forschung und Entwicklung sowie Betrieb digitaler Datenprodukte, wie beispielsweise Webanwendungen und APIs
  • Interaktive Visualisierung komplexer Dateninhalte
  • Anwendungsorientierte Datenwissenschaft "Data Science" hinweg über alle Forschungsbereiche

Ansprechpartner:

Dr. Marco Selig (Arbeitsgruppenleiter)
Tel.: +49 (0)341 2434-584
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Forschung zur Systemanalyse für die Bereitstellung und Nutzung von Biomasse als Energie. Während der Fokus des DBFZ auf Systemstudien, Systembewertungen und Politikberatung liegt, konzentriert sich die im Auftrag des UFZ durchgeführte Arbeit auf die Entwicklung von Szenarien und auf die Modellbildung für die Entwicklung und Bewertung von integrierten Bioenergiesystemen.

Fokusthemen der Arbeitsgruppe

  • Untersuchung der Umweltwirkungen der Bereitstellung unterschiedlicher
    Bioenergieträger
  • Entwicklung von regionalen Steuerungshilfen, u.a. durch räumlich aufgelöste Ökobilanzen
  • Modellbildung und Szenarien für Bioenergie in einer dezentralen, eneuerbaren Energieversorgung
  • Übergreifende Bewertungs- und Steuerungsansätze der Bioökonomie

Ansprechpartnerin:

Prof. Dr. Daniela Thrän (Bereichsleiterin)
Tel.: +49 (0)341 2434-435
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