Bi.Sun.Fuel

Das Projekt Bi.Sun.Fuel

Im Großversuch wird bei einer bestehenden Biogasanlage die nachhaltige Nutzung der Zwischenfrucht Zuckerhirse für die Rohstoffgewinnung zur Bioethanol- und Biogasproduktion erforscht. Dabei wird erstmals untersucht inwieweit Pflanzenproduktion, Logistik, Lagerung, Bioethanolrohstoffproduktion und Biogasproduktion zweiter Generation unter gegebenen wirtschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen erfolgreich umsetzbar sind.

» Detailierte Beschreibung

Der Anstieg des jährlichen Bedarfs an nachwachsenden Rohstoffen (NAWAROs) sowie die Tank – Tellerdiskussion macht es notwendig neue Produktionsschienen für die benötigten Rohstoffe zu finden. Zwischenfrüchte für die Produktion von NAWAROs sowie die kaskadische Nutzung wurden in diversen Forschungsprojekten im Labormaßstab in getrennten Projekten behandelt aber im Großversuch unter mitteleuropäischen Praxisbedingungen noch nicht überprüft. Mittels Zuckerhirse (Sorghum bicolor) steht für die Ackerbaugebiete in Österreich eine Pflanze als Zwischenfrucht zur Verfügung, die kaskadisch genutzt werden kann. Teile der Pflanze können als Rohstoff für die Bioethanolindustrie und die Pflanzenrestmasse zur Biogasproduktion zweiter Generation mittels thermomechanischen Aufschluss herangezogen werden.

Die Motivation für den Biogasanlagenbetreiber ist die Möglichkeit einen Großteil seiner benötigten Rohstoffe aus Pflanzenrestmassen einer Zwischenfrucht zu beziehen sowie einen Rohstoff für die Bioethanolproduktion zu erzeugen. Für die Bioethanolindustrie steht dadurch ein neuer Rohstoff zur Verfügung. Dadurch ist es möglich sich von den Getreide- und Maispreisschwankungen abzukoppeln. Volkswirtschaftlich stehen durch einen geringeren Bedarf an Getreide bzw. Mais für die Bioethanolindustrie sowie der Biogasproduktion mehr Anbauflächen für die Nahrungsmittelindustrie zur Verfügung.

Ziel des Projektes ist es anhand des vollständigen Produktionsablaufs aufzuzeigen, dass die Produktion des Rohstoffs für die Bioethanolindustrie und die Biogasproduktion zweiter Generation mittels Zwischenfrucht (Sorghum bicolor) nachhaltig, ökologisch und wirtschaftlich umgesetzt werden kann. Dazu wird mittels Pflanzengroßversuche unter wissenschaftlicher Anleitung zusammen mit Landwirten, Biogasanlagenbetreiber und Bioethanolproduzent die potentielle Zuckerhirsesorte zusammen mit der optimalen Ernte- und Lagermethode und der effizientesten Methode für die Bereitstellung des Rohstoffes für die Bioethanolindustrie und der Biogasanlage erarbeitet. Dies erfolgt aus einer Kombination aus Laborarbeiten sowie einem technischen Monitoring, welches sich über den gesamten Produktionszyklus erstreckt. Für die Rohstoffproduktion der Bioethanolindustrie sowie die Aufbereitung der Pflanzenrestmasse aus der Zwischenfrucht für die Biogasproduktion werden Einzelkomponenten, welche in der Industrie verfügbar sind, so adaptiert, dass diese für den Großversuch als Versuchsanlage aufgebaut werden, um anhand des technischen Monitorings festzustellen, welche verfahrenstechnischen Anpassungsarbeiten zwischen bestehender Biogasanlage und den zusätzlichen Anlagenkomponenten notwendig sind, um ein Anlagensetup zu erhalten, welches einen großteils stabilen Produktionsablauf ermöglicht (Die Investition der Versuchsanlage ist nicht Teil des Projektes sondern wird für dieses Projekt zur Verfügung gestellt).

Als Ergebnis steht ein Leitfaden in zwei Teilen unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit, der Ökologie und der Wirtschaftlichkeit. Im ersten Teil wird darüber Auskunft gegeben, unter welchen pflanzenbaulichen Möglichkeiten, Erntemethodik, Logistikkette und Lagerungsmöglichkeit der Rohstoff für die Rohstoffproduktion bereitgestellt wird. Im zweiten Teil werden die technischen Voraussetzungen beschrieben, welche notwendig sind, um die kaskadische Nutzung der Zwischenfrucht Sorghum bicolor umzusetzen.

» english version

The increase of the annual demand for renewable raw materials or resources as well as the fuel vs. food discussion require that new production channels are found for the needed raw materials and resources. Catch crops for producing renewable materials and resources as well as cascading use has been the subject of various research projects at the laboratory level but have never been part of large-scale experiments under Central European realistic conditions. With sorghum (sorghum bicolor), agricultural areas inAustriahave access to a catch crop plant that can be used in a cascading manner. Parts of the plant can be used as raw material for the Bioethanol industry and the remainder of the plant to produce second-generation biogas utilizing thermo-mechanical pulping methods.

The opportunity of being able to use a large part of the raw materials required from plant residues as well as generating a raw material to produce Bioethanol are the motivation for operators of biogas plants. This will make a new raw material available to the Bioethanol industry, which is then able to sever the connection to grain and corn price fluctuations. From an economic point of view, a lesser demand for grains or corn for the Bioethanol industry as well as to produce biogas means more areas under cultivation can be used to produce food.

The goal of the project is to use the complete production cycle to show that the production of raw materials for the Bioethanol industry and second-generation biogas production with catch crops (sorghum bicolor) can be realized in a sustainable, ecological, and economic manner. This evidence is provided with the use of large-scale plant studies and under the guidance of scientists and in cooperation with farmers, biogas plant operators and Bioethanol producers to determine the potential sorghum type as well as the optimal harvesting and storage methods and the most efficient method for making the raw material available to the Bioethanol industry and the biogas plant. This is achieved with a combination of laboratory works and technical monitoring, which extends across the entire production cycle.

Individual components available in the industry are adapted in such a way for the raw material production of the Bioethanol industry as well as the preparation of the residual plant mass from the catch crop for the production of biogas that these are suitable for the large-scale study in the form of a pilot plant to determine, based on the technical monitoring, which technical process adaptation tasks between existing biogas plants and the additional system components are required to yield a plant configuration, which enables, for the most part, a stable production cycle (the investment of the pilot plant is not part of the project but is made available for this project).

This is to result in a handbook consisting of two parts prepared with the aspect of sustainability, ecology, and efficiency in mind. The first part provides information about what plant cultivation options, harvesting methods, logistics chains, and storage possibilities of the raw material are available for the raw material production. The second part describes the technical prerequisites required to realize the cascading use of the catch crop sorghum bicolor.

Klima und Energiefonds - www.klimafonds.gv.at

Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms "NEUE ENERGIEN 2020" durchgeführt. www.klimafonds.gv.at