Neue technische Lösungen und innovative Kennzahlen für die Bioökonomie

Wichtige Ergebnisse der Verbundprojekte DauerBuche, Plan C und Bio-M kurz vorgestellt

DauerBuche – Buchenfurnierschichtholz für Außenbereiche

Im Verbundprojekt „DauerBuche“ arbeiten die Georg-August-Universität Göttingen, die Firma Pollmeier Furnierwerkstoffe und das Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik an der prozessfähigen Herstellung von Buchenfurnierschichtholz für tragende Zwecke im Außenbereich. Ziel des Verbundprojektes ist es, Buchenholz mit maßgeschneiderten Phenolformaldehydharzen zu modifizieren und das Laubholz so für bauliche Anwendungen nutzbar zu machen. Dabei gilt es, das Buchenholz bzw. –furnier zu imprägnieren und anschließend mittels speziellem Prozess zu trocken sowie die Modifizierungschemikalien beim Verkleben in der Heißpresse auszuhärten.

 

Innovative Heißpresse erfolgreich installiert

Zum Jahreswechsel 2016/2017 konnte dabei die Heißpresse zur Herstellung von Furnierwerkstoffen im Technikumsmaßstab erfolgreich in Betrieb genommen werden. Mit einer Gesamtpresskraft von 12 kN und einer Pressfläche von 2,4 m2 können Schichtholzplatten hergestellt werden, die aufgrund ihrer Größe weniger Randeffekte aufweisen. Die Presse kann dabei Temperaturen bis 220 Grad Celsius erreichen und durch leistungsstarke Wärmetauscher in kürzester Zeit wieder abkühlen. Dank der Datenschreiber ist es zudem möglich, alle Pressvorgänge zu protokollieren und Kraft-, Weg- und Temperaturverläufe später wissenschaftlich auszuwerten – ein Meilenstein für den weiteren Verlauf des Projektes, bei dem aktuell umfängliche Pilotversuche zur Herstellung modifizierter Buchenfurnier-Schichtholzplatten durchgeführt werden.

 

Plan C – Perspektiven zur Buchenholzversorgung Mitteldeutschlands

Auch das Clusterprojekt „Plan C“, in dem insgesamt 12 Partner, darunter Holzindustrie Templin, die Landesforsten Thüringen und die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, unter der Leitung des Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik an der Sicherstellung der Rohstoffversorgung in der Clusterregion arbeiten, kommt zu wertvollen Ergebnissen.

 

Optimierte Bereitstellungslogistik dank Güteziffer

Ziel des Projektes war es, Kenngrößen entlang der Logistikkette zur Rohstoffbereitstellungslogistik zu analysieren und somit funktionelle Anhängigkeiten und Zusammenhänge über die mögliche Erntemethode, nutzbare Transportwege sowie Bearbeitungsverfahren berechenbar zu machen. Da eine zeitgenaue und planbare Versorgung der Clusterregion mit Buchenholz intensive Kenntnisse über das nachhaltig und kontinuierlich verfügbare Rohstoffvolumen sowie die regionale Infrastruktur voraussetzt, galt es im Projektverlauf zunächst sämtliche Parameter auf Basis der Daten der Bundeswaldinventur BWI 3 zu analysieren und anschließend entsprechende Prognosen und verschiedene Waldentwicklungsszenarien für die nächsten 50 Jahre abzuleiten.

Die Betrachtung des gesamten Wertschöpfungsprozesses vom erntereifen Baum bis hin zum holzbasierten Endprodukt floss abschließend in die Entwicklung der Messgröße „logistische Güteziffer“ ein. Diese subsumiert alle im Logistikprozess wirkenden Einflussgrößen und Entscheidungsparameter und ermöglicht eine kontinuierliche Verbesserung der Bereitstellungslogistik.

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BioM – Stoffkreisläufe durch Synthese von Restprodukten sinnvoll schließen

Seit geraumer Zeit arbeiten das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse, bse Engineering sowie InfraServ GmbH & Knapsack KG im Verbundprojekt BioM an der Entwicklung flexibler und nachhaltiger Verfahren zur Herstellung von Bio-Methanol aus biogenem Kohlen- und Wasserstoff. Ziel des gemeinsamen Vorhabens ist die intelligente Nutzung von Biomasse, um Stoffkreisläufe sinnvoll zu schließen. Bislang gehen nämlich, insbesondere bei Fermentationsprozessen, rund 50 % des gebundenen Kohlenstoffdioxids ungenutzt verloren.

 

Nachhaltige CO2-Nutzung durch thermische Abfallbehandlungsanlagen

In den vergangenen Wochen gelang es den Beteiligten nun, wesentliche  Lösungen für thermische Abfallbehandlungsanlagen zu erarbeiten, mittels derer CO2-Emissionen nachhaltig in Bio-Methanol umgewandelt werden können. So kann, ausgehend von einer exemplarischen thermischen Abfallbehandlungsanlage mit einem biogenen Anteil in der Abfallzusammensetzung von rund 60 % und einer emittierten Menge Kohlenstoffdioxid im Rauchgas von rund 150.000 tco2/a, das Rauchgas mithilfe der Aminwäsche aufgereinigt werden. Durch dieses Post-Combustion-Verfahren entsteht ein Ausgangsprodukt, welches unter anderem für Syntheseprozesse – z.B. von Wasser- und Kohlenstoffdioxid zu Methanol – genutzt und umgewandelt werden kann. Das Rohmethanol gilt es anschließend durch mehrstufige Destillation aufzubereiten und damit für unzählige Anwendungen nutzbar zu machen. Beispielsweise als Basischemikalie, Energieträger oder Treibstoff.

 

Erhöhung der Recyclingquote um bis zu 10 %

Mithilfe einer flexiblen Methanolproduktion können Betreiber von thermischen Abfallbehandlungsanlagen perspektivisch kostendeckend agieren, denn der Marktwert von Biomethanol liegt mit 650 €/t deutlich über dem des auf konventionellem Weg hergestellten fossilen Methanols. Darüber hinaus bietet die Herstellung zahlreiche Vorteile von Anlagenauslastung und Maximierung der Effizienz bis hin zur Verringerung der Kohlenstoffdioxidemission durch Verwertung. So werden Treibhausgase nachhaltig gemindert und die Kohlenstoffrecyclingquote um bis zu 10 % erhöht.

 

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Sind auch Sie in einem Verbundprojekt engagiert und möchten das Clusternetzwerk über wesentliche Arbeitsstände und Projektergebnisse informieren, setzen Sie sich bitte mit uns unter sandra.seidewitz@bioeconomy.de in Verbindung. Gern bereiten wir Ihre Nachrichten für die nächste Ausgabe der ClusterNews auf.

Natürlich können Sie uns auch gern Ihre Anregungen und Ideen für neue Clusterprojekte übermitteln. Wir freuen uns auf Ihr Feedback!

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