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Forschungsbericht 2013
(2014)
Ziel des Vorhabens war Prüfung die Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer dezentralen Prozesskette zur nachhaltigen Bereitstellung von hochwertigen Grundstoffen aus bislang schwer nutzbarer Non-Food-Biomasse zur stofflichen Nutzung.
Die Untersuchung erfolgt mittels der Weiterentwicklung einer mechanischen Aufschluss- und Fraktionierungstechnologie mit anschließender biochemischer Konversion.
Insgesamt fanden 14 verschiedene Versuchsläufe innerhalb der Projektlaufzeit statt.
In allen Ausgangsmaterialien konnten Zuckerbestandteile mit der enzymatischen Hydrolyse nachgewiesen werden. Somit konnte die technische Machbarkeit bewiesen werden. Nach dem Prinzip einer integrierten Nutzungskaskade wurden die einzelnen Komponenten miteinander verbunden.
Die wirtschaftliche Machbarkeit war jedoch nur gegeben, da die Erlöse aus der Biogasanlage die Verluste in der enzymatischen Hydrolyse ausglichen.
Die enzymatische Hydrolyse hätte für eine eigene Wirtschaftlichkeit höhere Zuckerausbeuten erzielen müssen. Dies konnte auch unter Verwendung verschiedener zusätzlicher Maßnahmen für keinen der Eingangsstoffe reproduzierbar bewiesen werden.
Aus diesem Grund untersucht ein Teil des Konsortiums die wirtschaftliche Machbarkeit einer alternativen Aufschlusstechnologie im Anschluss an das Projekt weiter.
Das Projektziel des VP 1.1 Holzlogistik im Spitzencluster BioEconomy bestand in der Entwicklung eines mesoskopischen Simulationsmodells.
Das Modell liefert aus strategischer Sicht den Akteuren der Holzbereitstellungskette, auf Basis von kosten- und leistungsrelevanten Systemvariablen, eine fundierte Entscheidungsgrundlage zur Gestaltung der Rohstoffbereitstellung von Buchenholz.
Den Herausforderungen des dreijährigen Forschungsprojekts stellte sich der Verbund aus den Unternehmen ante-holz GmBH & Co. KG, Eickelmann Transport und Logistik GmbH & Co. KG und den Wissenschaftlern der Hochschule Rosenheim, der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und dem Fraunhofer IML.
Die ausschlaggebenden Größen einer dauerhaft funktionierenden Rohstoffbereitstellungslogistik für Buchenholz am Standort Rottelberode wurden im Projekt analysiert.
Nach der systematischen Aufbereitung relevanter kosten- und leistungsspezifischen Kenngrößen erfolgt die Implementierung der Prozesse in das Simulationsmodell.
Es gelang, die entlang der Wertschöpfungskette ablaufenden Prozesse, am Beispiel von Buchenholz transparent abzubilden und zu bewerten. Abschließend wurde das Simulationsmodell durch Expertenszenarien hinsichtlich seiner Praxistauglichkeit getestet.
Als Projektergebnis steht ein Demonstrator des Simulationsmodells zur Verfügung. Dieser kann entsprechend seiner Auslegung von Clustermitgliedern genutzt werden.
Das Projektziel des VP 1.6 Plan C im Spitzencluster BioEconomy bestand in der Untersuchung der nachhaltigen Rohstoffverfügbarkeit für die nächsten 30 Jahre in der Clusterregion.
Dafür wurden eine Rohholzpotentialanalyse sowie eine Prognose auf Basis der Daten der dritten Bundeswaldinventur erarbeitet. Weiter analysierte der Verbund Kenngrößen entlang der Logistikkette zur Rohstoffbereitstellungslogistik und schuf damit eine Berechnungsgrundlage zur Abbildung funktioneller Abhängigkeiten sowie Zusammenhänge von Erntemethode, genutztem Transportweg und Bearbeitungsverfahren.
Den Herausforderungen des dreijährigen Forschungsprojekts stellte sich der Verbund aus den Unternehmen
Knauf Deutsche Gipswerke KG, Georg Fehrensen GmbH, Holzindustrie Templin, DB Schenker Nieten GmbH, Bruno Reimann GmbH & Co. KG, Eickelmann Transport und Logistik GmbH & Co. KG
und den Wissenschaftlern der Hochschule Rosenheim, der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt sowie den Niedersächsischen Landesforsten, dem Landesbetrieb Hessen-Forst und den Landesforsten Thüringen.
Der Nutzen für den Spitzencluster liegt in der besseren Planungsmöglichkeit und dem Ausschöpfen von Optimierungspotentialen in Abhängigkeit des verfügbaren Rohholzpotentials. Somit wurde eine Grundlage zur langfristigen Versorgung und Wirtschaftlichkeit des Spitzenclusters BioEconomy geschaffen.