Biomasseverbrennung

Für die Biomasseverbrennung wurde ein FuE-Beispielkonzept mit folgenden Kenndaten (Steckbrief) ausgewählt. 

Steckbrief

Forschungsbereich:Biomasseverbrennung
Forschungsziel: Emissionsreduzierung, Entwicklung von integrierten und kombinierten Maßnahmen in Biomassefeuerungen zur Schadstoffreduzierung bei der regenerativen Wärmebereitstellung 
Rohstoffe:Buchenscheitholz, Holzpellets, Miscanthuspellets, Getreideausputzpellets, Industriepellets
Energieträger:Feste Biomasse/Pellets
Konversion:Biomasseverbrennung
Technologie:Biomassekleinfeuerungsanlage
Anlagengröße:Kleiner und mittlerer Leistungsbereich: Einzelraumfeuerung (ERF) = 0,011 MWth  /  Multifuelkessel (MFK) = 0,05 MWth
Endenergienutzung: Wärme

Auswertung entlang 5 Zielebenen

Die Auswertung erfolgt für das FuE-Beispielkonzept entlang von 5 Zielebenen mit steigender Detailtiefe.
 

1. Gesamtintegration der Bioenergie 

Für eine optimierte Ansicht der Graphiken empfehlen wir die Browser Google Chrome oder Mozilla. 

Das Konzept befindet sich auf dem Weg zu einem Smart Bioenergy Konzept. Dies bedeutet, dass das Konzept zwar vielen Anforderungen aus den drei Smart Bioenergy Bereichen (Nachhaltige und energiereiche Biomasse, Smarte Bioenergieanlage, Systemdienliche Integration) gerecht wird, aber auch mehrere Anforderungen nur teilweise oder nicht erfüllt. Wie hoch der Erfüllungsgrad für einzelne Anforderungen liegt und welche Anforderungen noch deutliches Entwicklungspotential für das Konzept bieten, wird in den tieferen Detailstufen näher aufgeschlüsselt.

2. Auswertung entlang der drei Haupziele

Default-Wert: entspricht den angenommener Nutzwert von 0,3 für Indikatoren wozu keine Projektdaten verfügbar waren. Da eine nachträgliche Erhebung bei abgeschlossenen Projekten nicht möglich ist, wird für fehlende Werte übergreifend ein Default-Nutzwert von „0,3“ angenommen und eingetragen. Es wird ein Wert von „0,3“ angenommen, da dieser zumindest die grundlegende Erfüllung des jeweiligen Indikators repräsentiert. Denn es ist davon auszugehen, dass ein Projekt den jeweiligen Indikator erfüllen könnte, aber nicht sicher ist wie weit dieser erfüllt wird.
Differenz Max-Min: Sofern mehrere Projektergebnisse für einen Indikator zur Verfügung standen wurden das minimale sowie das maximale Projektergebnis durch den jeweiligen Indikator bewertet.

Die Betrachtung der Erfüllung der drei Hauptziele einer integrierten Bioenergie zeigt für das vorliegende Beispielkonzept ein ausgeglichenes Bild. 

Alle Hauptziele werden mit einem mittleren Wert erfüllt, wobei das Konzept die Anforderungen an den Einsatz nachhaltiger und energiereicher Biomasse am weitesten und die die Anforderungen an eine systemdienliche Integration am wenigsten erfüllt. 

Für alle drei Hauptziele liegt die Erfüllung über dem gewählten Default-Wert von „0,3“, welcher für fehlende Projektwerte eingesetzt wird. 

Auffällig ist, dass das Ziel einer nachhaltigen und energiereichen Biomasse im Gegensatz zu den anderen zwei Hauptzielen eine größere Differenz zwischen maximaler Zielerfüllung und minimaler Zielerfüllung aufweist. 

Bei weiterer Betrachtung der integrierten Bioenergie-Superziele wird deutlicher, inwiefern sich die Zielerfüllung der drei Bereiche der integrierten Bioenergie ergeben.

3. Auswertung entlang der 11 Superziele

Default-Wert: entspricht den angenommener Nutzwert von 0,3 für Indikatoren wozu keine Projektdaten verfügbar waren. Da eine nachträgliche Erhebung bei abgeschlossenen Projekten nicht möglich ist, wird für fehlende Werte übergreifend ein Default-Nutzwert von „0,3“ angenommen und eingetragen. Es wird ein Wert von „0,3“ angenommen, da dieser zumindest die grundlegende Erfüllung des jeweiligen Indikators repräsentiert. Denn es ist davon auszugehen, dass ein Projekt den jeweiligen Indikator erfüllen könnte, aber nicht sicher ist wie weit dieser erfüllt wird.
Differenz Max-Min: Sofern mehrere Projektergebnisse für einen Indikator zur Verfügung standen wurden das minimale sowie das maximale Projektergebnis durch den jeweiligen Indikator bewertet.

Hinsichtlich der Erfüllung der Superziele einer integrierten Bioenergie ergibt sich für das vorliegende Beispielkonzept ein differenzierteres Bild. Insbesondere das Ziel „Potential für Innovation“ wird vollständig erfüllt. 

Hohe bis mittlere Erfüllungsgrade weisen die Ziele „Hervorragende (energ.) Konversionseigenschaften der Biomasse-PET“ „Effiziente Technologien“ „Smarte Biomassevorbehandlung“, „Systembeitrag der Bioenergie“
und „Nachhaltige Integration“ auf. 

Das Ziel „Lernende Systeme“, am geringsten erfüllt und weißt somit hier noch erhebliche Entwicklungspotentiale auf. Alle weiteren Superziele, werden nur teilweise erfüllt und zeigen somit ebenfalls noch Potentiale für eine Verbesserung des betrachteten Konzepts auf. 

Ein noch detailliertes Bild ergibt sich bei einer Betrachtung der folgenden Einzelziele (zusammengefasste Fingerprints).

4. Zusammengefaßte Fingerprints pro Superziel

Sieben von 31 der Einzelziele werden weitestgehend bis vollständig erfüllt. 

Folgende fünf Ziele werden mit einer Zielwerterfüllung von „0,1“ als nicht erfüllt gewertet: „1121 Regionale Herkunft der Biomasse“, „1123 Nachhaltige Bereitstellung der Biomasse“, „1241 Anwendung Maschinellen Lernens“, „1242 Umfassende Vernetzung“ und „1243 Modulares Design“. Für diese fünf zeigt das Konzept somit noch erhebliches Entwicklungspotential zur Erreichung dieser Ziele. 
Acht der Ziele werden teilweise erfüllt.

Bezüglich der Max-Min-Differenzen wird deutlich, dass insbesondere die Erfüllung der Einzelziele zur Erreichung des Hauptziels einer nachhaltigen und energiereichen Biomasse stark zwischen Minimal- und Maximal-Werten schwanken. Sonst treten bis auf die Erfüllung der Ziele „1211 Maximale Anlagen-/Prozesseffizienz“ und „1321 Emissionsarme Konzepte“ kaum nennenswerte Max-Min-Differenzen auf.

Bei vier Zielen erreicht der Zielwert mit „0,3“ den Default-Wert. Für diese Ziele traten insbesondere Datenlücken auf, welche mit Default-Werten gefüllt werden.

Welche Einzelziele durch Default-Werte beeinflusst werden, wird in einer genauen Betrachtung der integrierten Bioenergie Indikatoren, den Fingerprints des Beispielkonzepts ersichtlich. 

5. Detailierte Auswertung über alle Einzelziele

Die Betrachtung der integrierten Bioenergie Indikatoren (Fingerprints) schlüsselt die Erfüllung der Ziele integrierter Bioenergie im Detail auf. 

Deutlich wird, dass das Konzept vor allem innerhalb der Indikatoren des Hauptziels „Nachhaltige und energiereiche Biomasse“ sowie der Superziele „Effiziente Technologien“, „Potential für Innovation“, „Systembeitrag der Bioenergie“ und „Nachhaltige Integration“ eine hohe Bewertung erfährt. 

Nichtsdestotrotz finden sich in diesen Superzielen auch Indikatoren, welche kaum bis nicht erfüllt werden. Deutlich ist zudem die geringe Erfüllung der Indikatoren, welche die Erfüllung der Superziele „Lernende Systeme“ und „Smarte Konversion“ quantifizieren. 

Letztlich werden 14 Indikatoren mit einem Wert von „0,3“ erfüllt. Dies bedeutet, dass hier meist Datenlücken auftraten, welche durch einen Default-Wert befüllt wurde. 

 

Zu den Ergebnissen des FuE-Beispielkonzept » Vergasung