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News

Schwindende Biomasseförderung: DBFZ veröffentlicht Hintergrundpapier zur Situation der Bestandsanlagen im Bund und den Bundesländern. mehr lesen

Potenziale biogener Rest- und Abfallstoffe für eine nachhaltige Energie- und Rohstoffbereitstellung: DBFZ und FNR stellen Meta-Studie vor. mehr lesen

Studien

Cascading of woody biomass: definitions, policies and effects on international trade (IEA Bioenergy: Task 40: April 2016) Download

Biomassepotenziale von Rest- und Abfallstoffen - Status quo in Deutschland Download

Meilensteine 2030 - Elemente und Meilensteine für die Entwicklung einer tragfähigen und nachhaltigen Bioenergiestrategie. Download

Systembeitrag von Biomasse

"Smarte Bioenergienutzung wird in kleinen, sehr präzise geregelten Anlagen ein Baustein für die integrierten Versorgungssysteme sein und zur nachhaltigen Energieversorgung von morgen beitragen können."
(Prof. Dr. Daniela Thrän, Leiterin des Forschungsschwerpunkts "Systembeitrag von Biomasse")

Zielstellung

Mit dem Forschungsschwerpunkt soll ein Beitrag zur Erarbeitung nachhaltiger Bioenergiestrategien auf nationaler und internationaler Ebene geleistet werden. Dazu werden regional bzw. global verfügbare Biomassepotenziale bestimmt und die vielfältigen Optionen unterschiedlicher Biomasseverwertungskonzepte betrachtet und bewertet. Übergeordnetes Ziel ist es, methodische und systemtechnische Fragestellungen zur Effizienz und Nachhaltigkeit des Biomasseeinsatzes aus ökonomischer, ökologischer und technischer Sicht zu beantworten und dabei sowohl die eingesetzten Flächenressourcen, als auch energieträgerspezifischen Aufbereitungs- und Konversionstechnologien einzubeziehen. Die Kombination dieser Themenfelder bietet die Basis für die Ableitung von Strategien und Handlungsempfehlungen für Entscheidungsträger aus Politik und Wirtschaft.

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. Zusammen mit dem Umstand, dass die Potenziale der Biomasse begrenzt sind, ergeben sich unweigerlich Zielkonflikte und Grenzen der Biomassenutzung. Diesen ist nur mittels in Nachhaltigkeitsrahmen eingebetteter Rohstoffstrategien und einer Priorisierung von Schlüsseltechnologien (vgl. Abb. 1) zur Nutzung von Biomasse zu begegnen.

Abb. 1: Wege von Biomasse ins Energiesystem

Aktuelle Forschungsthemen

(Bitte klicken Sie auf den Link für weitere Informationen)

BioSurf - BIOmethane as Sustainable and Renewable Fuel
Evaluation der Berechnungsmethode und der Datengrundlagen zur THG-Bilanzierung von Biomethan
Diskussion der verfügbaren Potenziale für den europäischen Biomethansektor
BioRestMon – Bioreststoffmonitoring
Zusammenfassung der aktuellen Datenlage zum Potenzial biogener Reststoffe
Aufbereitung und Strukturierung vorhandener Datensätze
Identifikation ungenutzter Potenziale
Vorbereitung von Strategien zur Nutzbarmachung dieser Potenziale
SECTOR - Production of Solid Sustainable Energy Carriers from Biomass by Means of Torrefaction
Unterstützung der Markteinführung von Energieträgern aus torrefizierter Biomasse
Weiterentwicklung von Torrefizierungs- und Aufbereitungstechnologien für eine effiziente energetische Nutzung von fester Biomasse
Ökologische und sozio-ökonomische Bewertung der gesamten Wertschöpfungskette von der Biomassebereitstellung bis zur Nutzung in Kleinfeuerungsanlagen sowie Kraftwerken zur Mitverbrennung
Record Biomap – Research Coordination for a Low-Cost Biomethane Production at Small and Medium Scale Applications
Unterstützung der Weiterentwicklung innovativer Prozess- und Technologielösungen für eine effiziente Biomethanproduktion in kleinen und mittleren Anlagen.
Aufbau einer Wissenstransferplattform mit deren Hilfe die gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse aus der Technologieentwicklung zu den Endnutzern aus Industrie und anderen wichtigen Akteuren gelangen.
stadtPARTHEland - Kulturlandschaftsmanagement als Brücke zwischen Metropole und ländlichem Raum
Mobilisierung und optimierte regionale Verwertung von organischen Reststoffen aus der Kulturlandschaftspflege: Potenzialanalyse, regionale Verwertungsmöglichkeiten; Aufbau einer effizienten Infrastruktur zur Mobilisierung von Kleinstmengen und Bündelung der zahlreichen Reststoffquellen
BalanceE Synergien, Wechselwirkungen und Konkurrenzen beim Ausgleich fluktuierender EE im Stromsektor durch erneuerbare Optionen
Untersuchung von Wechselwirkungen von flexiblen Bioenergieanlagen und Speichertechnologien (Untersuchungsgebiet sind zwei Übertragungsnetzgebiete, TransNet BW und 50 Hertz)
Der Speichereinsatz wird für die Jahre 2030, 2040, 2050 zur Glättung der Residuallast optimiert, Bioenergieanalgen werden dabei als "virtuelle Speicher" betrachtet

Ausblick

Mit den eingangs beschriebenen Herausforderungen an eine künftige Biomassenutzung im Rahmen des Forschungsschwerpunktes "Systembeitrag von Biomasse" ist es notwendig, den Fokus auf anwendungsnahe Fragenstellungen zu lenken, um Entscheidungsprozesse im Bereich der Bioenergie/Bioökonomie wissenschaftlich zu unterstützen. Forschungsziele wären in diesem Zusammenhang die Entwicklung von Monitoringsystemen zur Abbildung der Biomasseverfügbarkeit für die energetische und stoffliche Nutzung unter dynamischen ökonomischen, sozialen, ökologischen (z. B. Klimawandel) und politischen Rahmenbedingungen bzw. die Entwicklung von Modellen, Versorgungsszenarien und Nutzungsstrategien für Bioenergie‐ und Bioökonomiekonzepte mit dem Ziel der Verlängerung der Wertschöpfungsketten durch zusätzliche Kaskaden und der Verbesserung der Nutzungseffizienz. Ferner wäre die Analyse des Biomassebeitrages zur kombinierten stofflichen und energetischen Versorgungssicherheit und flexiblen und bedarfsgerechten Energiebereitstellung ein weiteres mittelfristiges Forschungsziel.

Wichtige Referenzprojekte und Veröffentlichungen (Auswahl)

  • Projekt: SECTOR – Production of Solid Sustainable Energy Carriers from Biomass by Means of Torrefaction, EU-Projekt, 31.12.2011– 30.06. 2015 (FKZ: GA 282826)
  • Projekt: Caricom – Unterstützung institutioneller Strukturen für die Förderung erneuerbarer Energien und Energieeffizienz in der Karibik, GIZ GmbH, 01.11.2014–30.04.2015
  • Projekt: stadtPARTHEland, Bundesministerium für Bildung und Forschung/Projektträger Jülich, 01.09.2014–31.08.2019 (FKZ: 033L119E)
  • Projekt: Entwicklung der BM-Verstromung bei Fortschreibung der aktuellen EEG-Vergütung, Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft/Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., 01.09.2015–30.11.2015 (FKZ: 22400815)
  • Projekt: Nachhaltige Bioökonomie, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, 01.12.2011– 30.11.2015
  • Veröffentlichung: Thrän, D. (Hrsg.) (2015): Smart Bioenergy. Technologies and concepts for a more flexible bioenergy provision in future energy systems. Springer-Verlag. Heidelberg – ISBN 978-3-319-16192-1.
  • Veröffentlichung: Bohnet, S.; Haak, F.; Gawor, M.; Thrän, D. (2015): Technisch-ökonomische Begleitforschung des Bundeswettbewerbes "Bioenergie-Regionen": Endbericht Fördermaßnahme 2009-2012. DBFZ Report Nr. 23. DBFZ. Leipzig – ISSN 2190-7943 (Print)/ISSN 2197-4632 (Online).
  • Veröffentlichung: Hennig, C.; Brosowski, A.; Majer, S.: Sustainable feedstock potential – a limitation for the bio-based economy? In: Journal of Cleaner Production. S. 1–3. doi: dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.06.130 – ISSN 0959-6526.
  • Veröffentlichung: Zech, K.; Oehmichen, K.; Grasemann, E.; Michaelis, J.; Funke, S.; Seiffert, M. (2015): Technical, economic and environmental assessment of technologies for the production of biohydrogen and its distribution: Results of the Hy-NOW study. In: International Journal of Hydrogen Energy. Bd. 40 (Nr. 15). S. 5487–5495. doi: 10.1016/j.ijhydene.2015.01.177 – ISSN 0360-3199.
  • Veröffentlichung: Thrän, D.; Dotzauer, M.; Lenz, V.; Liebetrau, J.; Ortwein, A. (2015): Flexible bioenergy supply for balancing fluctuating renewables in the heat and power sector – a review of technologies and concepts. In: Energy, Sustainability and Society. Bd. 5 (Nr. 1). S. 35. doi: 10.1186/s13705-015-0062-8 – ISSN 2192-0567

Ansprechpartnerin

Prof. Dr. Daniela Thrän
Leiterin des Forschungsschwerpunkts Systembeitrag von Biomasse
Tel. +49 (0)341 2434-435
Fax +49 (0)341 2434-133
E-Mail: daniela.thraen(at)dbfz(dot)de