Systembeitrag von Biomasse

"Ein kluger Einsatz der begrenzen Biomasseressourcen für Materialien und Energie ist die Voraussetzung, um die anstehende Energie- und Rohstoffwende hin zu einer schnellen Klimaneutralität nachhaltig und kreislauforientiert zu gestalten"

Prof. Dr. Daniela Thrän, Leiterin des Forschungsschwerpunkts

Zielstellung

Mit dem Forschungsschwerpunkt soll ein Beitrag zur Erarbeitung nachhaltiger Bioökonomiestrategien auf nationaler und internationaler Ebene geleistet werden. Unser Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung und Erprobung von Entscheidungsgrundlagen für die Erschließung der nachhaltigen, kreislauforientierten Nutzungsoptionen für Materialen und Energie.    

Dazu bestimmen und bewerten wir die Biomassepotenziale zur Herstellung von Materialen und Energie. Für ihren Einsatz entwickeln wir Methoden und Indikatoren, die die Effizienz und Nachhaltigkeit des Biomasseeinsatzes in unterschiedlichen Anwendungsfeldern aus ökonomischer, ökologischer und technischer Sicht beschreiben und leiten Handlungsempfehlungen und Politikinstrumente, wie zum Beispiel Zertifizierungssysteme, ab. In konkreten Beispielregionen erproben wir die Möglichkeiten der Ressourcenmobilisierung und den Aufbau nachhaltiger Wertschöpfungsketten. Mit transparenten und frei zugänglichen Datensystemen sowie Netzwerke und Plattformen ermöglichen wir unterschiedlichen Entscheidungsträgern Informationszugang und Informationsaustausch.

 

Hintergrund

Die künftige Biomassenutzung muss zahlreichen Ansprüchen gerecht werden. Dazu gehören Ernährungssicherung, Versorgungssicherheit im Mix mit anderen Erneuerbaren Energien, aber auch innovative Produkte und Märkte im Rahmen der Bioökonomie sowie Klima- und Umweltschutz und nicht zuletzt die Entwicklung ländlicher Räume. Dies stellt eine große Herausforderung in der Umsetzung dar. Weil gleichzeitig die Potenziale der Biomasse begrenzt sind, ergeben sich Zielkonflikte und Grenzen der Biomassenutzung. Um Biomasse im Rahmen einer nachhaltigen, kreislauforientierten Bioökonomie klug einzusetzen, müssen verschiedene Dimensionen der Nachhaltigkeit betrachtet und möglichst so operationalisiert werden, dass die anstehenden Entscheidungen im Rahmen der Energie- und Rohstoffwende hin zu netto null Versorgungssystemen bis zur Mitte des Jahrhundert unterstützt werden können.

Flyer zum Forschungsschwerpunkt "Systembeitrag von Biomasse"

Im Forschungsschwerpunkt „Systembeitrag von Biomasse“ werden mit standardisierten Datenmanagementtools vielfältige Daten erhoben, die dem Monitoring des Bioenergiemarktes dienen. Auf Basis des Datenbestandes bietet das DBFZ eine Vielzahl von Beratungsdienstleistungen bezüglich strategiepolitischer Fragestellungen und marktrelevanter Entscheidungen an.

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Wichtige Referenzprojekte (Auswahl)

  • acatech - Energiesysteme der Zukunft (ESYS): Biomasse im Spannungsfeld zwischen Energie- und Klimapolitik: Strategien für eine nachhaltige Bioenergienutzung, Bundesministerium für Bildung und Forschung, 01.09.2017 - 31.08.2018
  • OpenGeoEdu – Offene Daten für Lehre und Forschung in raumbezogenen Studiengängen; Teilvorhaben e-Learning: Räumliche Verteilung von biogenen Ressourcen, Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur/VdI/VDE/IT + TÜV Rheinland, 01.05.2017 - 30.04.2020 (FKZ: 19S2007D)
  • MethBos2 – Bioenergy Component - Advisory for biomass potential map development in Bosnia and Herzegovina, GIZ, 05.09.2017 - 30.08.2018
  • MoBiFuels - Analyse und Beseitigung von Markthemmnissen von technisch-modifizierten Bioenergieträgern, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie/Projektträger Jülich, 01.11.2018-31.10.2021 (FKZ: 03KB136A)
  • TATBIO – Technoökonomische Analyse und Transformationspfade des energetischen Biomassepotentials, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie/Projektträger Jülich, 10.10.2017 - 31.01.2019 (FKZ: 03MAP362

Wichtige Veröffentlichungen (Auswahl)

  • Dotzauer, M.; Pfeiffer, D.; Lauer, M.; Pohl, M.; Mauky, E.; Bär, K.; Sonnleitner, M.; Zörner, W.; Hudde, J.; Schwarz, B.; Faßauer, B.; Dahmen, M.; Rieke, C.; Herbert, J.; Thrän, D. (2019). "How to measure flexibility: performance indicators for demand driven power generation from biogas plants". Renewable Energy (ISSN: 0960-1481), H. 134. S. 135-146. DOI: 10.1016/j.renene.2018.10.021.
  • Scheftelowitz, M.; Becker, R.; Thrän, D. (2018). "Improved power provision from biomass: A retrospective on the impacts of German energy policy". Biomass and Bioenergy (ISSN: 0961-9534), H. 111. S. 1-12. DOI: 10.1016/j.biombioe.2018.01.010.
  • Lauer, M.; Hansen, J. K.; Lamers, P.; Thrän, D. (2018). "Making money from waste: The economic viability of producing biogas and biomethane in the Idaho dairy industry". Applied Energy (ISSN: 0306-2619), H. 222. S. 621-636. DOI: 10.1016/j.apenergy.2018.04.026.
  • Majer, S.; Moosmann, D.; Wurster, S.; Ladu, L.; Thrän, D. (2018). Gaps and Research Demand Analysis from Current Certification and Standardisation in a Sustainable Biobased Economy. Vortrag gehalten: 26th European Biomass Conference and Exhibition, Kopenhagen (Dänemark), 14.-17.05.2018.
  • Millinger, M.; Meisel, K.; Budzinski, M.; Thrän, D. (2018). "Relative Greenhouse Gas Abatement Cost Competitiveness of Biofuels in Germany". Energies (ISSN: 1996-1073), Vol. 11, H. 3. DOI: 10.3390/en11030615.
  • Reißmann, D.; Thrän, D.; Bezama, A. (2018). "Hydrothermal processes as treatment paths for biogenic residues in Germany: A review of the technology, sustainability and legal aspects". Journal of Cleaner Production (ISSN: 0959-6526), H. 172. S. 239-252. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.10.151.
  • Horschig, T.; Welfle, A.; Billig, E.; Thrän, D. (2019). "From Paris agreement to business cases for upgraded biogas: Analysis of potential market uptake for biomethane plants in Germany using biogenic carbon capture and utilization technologies". Biomass and Bioenergy (ISSN: 0961-9534), H. 120. S. 313-323. DOI: 10.1016/j.biombioe.2018.11.022.

 

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