Infobrief der FNR 02 / 2019: Systemische Integration

Forschungen zu nachwachsenden Rohstoffen durch Nachwuchsgruppen an deutschen Forschungseinrichtungen

Das BMEL ruft Forschungseinrichtungen dazu auf, Konzepte für Arbeiten zu nachwachsenden Rohstoffen einzureichen. Gefördert werden Gruppen mit bis zu fünf jungen Wissenschaftler*innen, die im Themenbereich „Nachwachsende Rohstoffe“ forschen.


Der Förderzeitraum beträgt bis zu fünf Jahre, Projektskizzen können bis zum 16.9. an die FNR gerichtet werden.

Einreichungsfrist für Skizzen: 16.9.19

Gefördert aus: Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe

Bundeswettbewerb "Bioenergie-Kommunen"

Der Parlamentarische Staatssekretär Michael Stübgen bei der Bundesministerin für Ernährung und Landwirtschaft hat den 5. Bundeswettbewerb "Bioenergie-Kommunen" ausgelobt. Mit dem in Partnerschaft mit dem Deutschen Städte- und Gemeindebund (DStGB) sowie dem Verband kommunaler Unternehmen (VKU) ausgerichteten Wettbewerb sollen Dörfer und Städte prämiert werden, die ihren Energiebedarf maßgeblich durch Nutzung von nachhaltig verfügbaren nachwachsenden Rohstoffen und biogenen Reststoffen und anderen erneuerbaren Energien decken und sich damit vorbildlich für Energiewende und Klimaschutz engagieren.

Der Bundeswettbewerb "Bioenergie-Kommunen" richtet sich an Kommunen in Deutschland, die einen Großteil ihres Strom- und Wärmebedarfs aus regional erzeugter Biomasse decken. Prämiert werden drei besonders erfolgreiche Bioenergie-Kommunen, die ein gutes Vorbild sind für die nachhaltige Entwicklung ländlicher Regionen und für Stadt-Land-Partnerschaften zur Bereitstellung und Nutzung von Biomasse bzw. Bioenergie für eine klimafreundliche, erneuerbare Energieversorgung.

Gesucht sind insbesondere Bioenergiedörfer bzw. -Städte, die Wärme, Strom und ggf. auch Kraftstoffe aus Biomasse erfolgreich erzeugen und nutzen und die mit Akzeptanz und Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger die Energieversorgung auf Bioenergie und andere erneuerbare Energien umgestellt haben bzw. auf dem Weg dazu weit fortgeschritten sind. Nachhaltige, regionale Rohstoffbereitstellung, Innovation und intelligente Kombination von Bioenergie mit anderen erneuerbaren Energien sowie bürgerliches Engagement zeichnen vorbildliche Bioenergie-Kommunen aus. Die damit verbundene positive Entwicklung und Wertschöpfung in ländlichen Regionen, die vorteilhaften Stadt-Land-Partnerschaften und Bioenergie-Kommunen als attraktive Lebens- und Arbeitsorte möchte das BMEL mit dem Bundeswettbewerb ganz besonders herausstellen.

Vom BMEL werden dafür drei mit jeweils 10.000 Euro dotierte Preise "Bioenergie-Kommune 2019" ausgeschrieben. Die Preisgelder sollen für die Weiterentwicklung der Bioenergie-Kommunen zum Einsatz kommen.

Die Umsetzung des Wettbewerbs erfolgt durch die FNR. Die Bewerbungsunterlagen stehen auf der Internetseite unter www.bioenergie-kommunen.de zur Verfügung. Bewerbungen sind online, ergänzende Unterlagen schriftlich über den Bürgermeister der Bioenergie-Kommune einzureichen. Bewerbungsschluss ist der 15. August 2019.

Aktuelle Bioenergie-Grafiken

Mit regelmäßig aktualisierten Abbildungen und Tabellen bietet die FNR wichtige Daten und Fakten zur Bioenergiebereitstellung und -nutzung. Die Abbildungen und Tabellen informieren kurz und bündig über die Wärme-, Strom- und Kraftstofferzeugung aus Bioenergie, die land- und forstwirtschaftlichen Flächennutzung sowie typische Masse- und Energieerträge. Sie liefern wichtige Kennzahlen und Eigenschaften von festen und flüssigen Biobrennstoffen sowie Biokraftstoffen, von Biogassubstraten, Biogas und Biomethan. Sie finden u. a. Informationen und Kennwerte zu verschiedenen Biogasaufbereitungsverfahren. Viele Umrechnungsformeln und in der Praxis häufig benötigte Umrechnungskennzahlen machen die Publikation zu einer fundierten und praktischen Wissens- und Arbeitsgrundlage.

Die Basisdaten Bioenergie stehen als Online-Applikation, optimiert für den schnellen Zugriff vom Smartphone oder Tablet, zur Verfügung. Die Basisdaten werden auch als Broschüre – in deutscher und englischer Auflage – herausgegeben.


Englische Basisdaten 2019
Englische Basisdaten 2019

6. Kongress Biogas in der Landwirtschaft

Das Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) und die FNR laden am 9. und 10. September 2019 zum Kongress „Biogas in der Landwirtschaft – Stand und Perspektiven“ nach Leipzig ein. Das Deutsche Biomasseforschungszentrum gGmbH (DBFZ) unterstützt den sechsten Kongress dieser Veranstaltungsreihe als ideeller Partner.

Themen der Veranstaltung sind u. a. Zukunfts- und Post-EEG-Perspektiven, ebenso wie rechtliche Rahmenbedingungen, aktuelle Herausforderungen und die neuesten Erkenntnisse in den Bereichen Prozessbiologie, Verfahrenstechnik, Flexibilisierung und die Verbesserung der Klimaschutzwirkung von Biogasanlagen.

Der Kongress wird von einer wissenschaftlichen Posterausstellung begleitet. Wir laden Sie herzlich ein, sich mit eigenen Beiträgen an dieser Ausstellung zu beteiligen. Nähere Informationen hierzu finden Sie auf der Veranstaltungswebseite unter dem Reiter „Call for poster 2019“.

Das Programm, organisatorische Hinweise und die Online-Anmeldung finden Sie auf der Veranstaltungsinternetseite https://veranstaltungen.fnr.de/biogaskongress.


Biogaskongress 2019
Biogaskongress 2019

Getreidestroh-Silagen für Biogasanlagen geeignet

Stroh – z. B. von Weizen, Gerste oder Mais - lässt sich durch Silierung so aufschließen, dass es in Biogasanlagen zügig vergoren wird. Als Co-Substrat vereinfacht es zudem die Silierung von Zuckerrüben und anderen energiereichen Rohstoffen mit hohen Wasseranteilen. Die Gaserträge solcher Mischsilagen reichen an Silomais heran, wie Forscher der Fachhochschule Südwestfalen am Fachbereich Agrarwirtschaft in Soest herausfanden. Gefördert wurden sie dabei vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft.

Getreidestroh fällt als landwirtschaftliches Koppelprodukt in großen Mengen an. Hiervon könnten jährlich rund 10 Millionen Tonnen energetisch genutzt werden, ohne die Humusbilanzen der landwirtschaftlichen Flächen und den Bedarf an Einstreu zu beeinträchtigen. Die Gaserträge von Stroh reichen zwar nicht an den als Standard geltenden Silomais (Mais-GPS) heran, allerdings bindet Stroh als Koppelprodukt der Getreideproduktion auch keine zusätzlichen landwirtschaftlichen Flächen und kann zudem einzelbetrieblich helfen, den im EEG eingeführten Maisdeckel einzuhalten.

Quaderballen aus Stroh
Quaderballen aus Stroh

Optimierung elektrostatischer Staubabscheider für Biomassefeuerungen

Im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens „Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen“ konnten Forscher von Fraunhofer UMSICHT und der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden in Zusammenarbeit mit Entwicklungsingenieuren des Feinstaubfilterherstellers Karl Schräder Nachf. herausarbeiten, wie der Fraktionsabscheidegrad von Staubfiltersystemen verbessert bzw. optimiert werden kann.

Die Messung von Staubemissionen aus Biomassefeuerungen orientiert sich bisher auf die Messung des Gesamtstaubgehaltes. Eine differenzierte Betrachtung von Staubemissionen nach Partikelgrößen scheitert in der Praxis an aufwendigen und kostenintensiven Messverfahren. Inzwischen rückt jedoch immer stärker ins Bewusstsein, dass nicht die groben, sondern insbesondere die feinsten Staubpartikel, die es nicht nur in Luftröhre und Bronchien, sondern noch weiter in die Alveolen der Lunge schaffen, ein gesundheitliches Gefährdungsrisiko darstellen.

Bedeutsam für die Optimierung der Abscheidung von Partikeln ist der Unterschied in der Abscheidecharakteristik sowie dem Fraktionsabscheidegrad der verschiedenen Filtersysteme. Während z. B. Schwerkraft- bzw. Fliehkraftabscheider wie Zyklone und Wäscher-Systeme effektiv grobe Partikel abscheiden, eignen sich elektrostatisch wirkende sowie filternde Abscheider sehr gut für die Abtrennung von feinsten Fraktionen aus dem Rauchgas. Der Focus der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten lag daher vor allem auf den elektrostatischen Abscheidern, die - aufgrund geringer Druckverluste im Rauchgasweg - einen niedrigen Energiebedarf und geringe Betriebskosten aufweisen. Als zentrale Forschungsfragen wurde im Projekt im Zuge von Untersuchungen an verschiedenen marktverfügbaren Filtern/Abscheidern ermittelt, wie wirksam die Geräte in den Partikelgrößenklassen PM 2,5 und PM 10 sind und wie die Fraktionsabscheidegrade deutlich verbessert werden können. Hierzu wurden die Abscheider an verschiedenen Biomassekesseln eingesetzt und bei Einsatz von Holzhackschnitzeln und Miscanthuspellets geprüft. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in Optimierungsmaßnahmen für die Produkte OekoTube-Inside und Filterbox S eingeflossen und wurden konstruktiv von den Oekosolve und Schräder für die o. g. Abscheider umgesetzt.

Ein erneutes Vermessen der Filterbox S konnte eine erhebliche Verbesserung der Fraktionsabscheidegrade belegen. Der neue, verbesserte Filter ist inzwischen unter dem Markennamen Filterbox SZ auf dem Markt erhältlich.

Effiziente Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen

Verbesserte technische Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung bei Hackschnitzelheizungen entwickelten Forscher von Fraunhofer UMSICHT und dem Lehrstuhl für Energieanlagen und Energieprozesstechnik an der Ruhr-Universität Bochum in Zusammenarbeit mit der Firma POLZENITH. Gemeinsam schufen sie angepasste Regelungskonzepte, die die neuartigen Primärmaßnahmen und variierende Brennstoffqualität berücksichtigen und die Verbrennung optimal und mit geringen Emissionen erfolgen lassen.

Durch eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, die optimierte Zufuhr und Verteilung von Primär- und Sekundärluft am Verbrennungsrost und im Brennraum sowie in Verbindung mit einem neu entwickelnden Regelungskonzept ist es möglich, die Emissionen von Hackschnitzelheizungen wesentlich zu vermindern. Die neuartige Regelung und verbesserte Verbrennungsluftführung erlaubt es, auch Biobrennstoffe mit Qualitätsschwankungen mit hoher Effizienz und geringen Emissionen zu nutzen. Für Bestandsanlagen wurde ein Nachrüstkonzept entwickelt, um die Primärmaßnahmen und Regelungskonzepte auch für bestehende Anlagen anbieten zu können.

Derart optimierte Hackschnitzelheizungen können die strengen Emissionsanforderungen der 1. Bundes-Immissionsschutzverordnung durch die technische Verbesserung der Feuerung und die innovative Feuerungsregelegung erfüllen und so einen wichtigen Beitrag zur Luftreinhaltung leisten. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zeigen, dass sich die Maßnahmen durch die einhergehenden Effizienzgewinne positiv auf die Wärmegestehungskosten und Amortisationszeiten der Biomasseanlagen auswirken.

Räumlich aufgelöste Strahlungsmessung im Feuerraum durch den Einsatz einer wassergekühlten Messlanze des LEAT, Quelle: Fraunhofer UMSICHT, RUB-LEAT
Räumlich aufgelöste Strahlungsmessung im Feuerraum durch den Einsatz einer wassergekühlten Messlanze des LEAT, Quelle: Fraunhofer UMSICHT, RUB-LEAT

Effizienzsteigerung von Biogasanlagen durch innovative Messtechnik

Innovative Sensoren zur Überwachung der Biogaserzeugung und des Silierprozesses sind das Ergebnis von zwei vom BMEL geförderten Verbundvorhaben. Sie eignen sich vor allem für Biogasanlagen, die ihren Betrieb, insbesondere ihre Gasproduktion, flexibilisieren wollen. Beide Sensoren liefern wichtige Daten in Echtzeit, die in die Auswertung und Regelung eines automatisierten Anlagenbetriebes einfließen könnten. Die robuste Sensortechnik bietet aber auch konventionell betriebenen Anlagen eine Alternative zu herkömmlicher Mess- und Analysetechnik, um den gesamten Anlagenbetrieb effizienter zu gestalten.

Sensor mit Leiterplatte und Energieversorgung sowie Gehäuse mit pH Sensorik zur Überwachung der Silagequalität (Quelle: Volker Mai/ Fraunhofer IZM)
Sensor mit Leiterplatte und Energieversorgung sowie Gehäuse mit pH Sensorik zur Überwachung der Silagequalität (Quelle: Volker Mai/ Fraunhofer IZM)

Zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah

Viele der rund 200 Bioenergie-Kommunen in Deutschland kombinieren Biogasanlagen mit Wärmenetzen, um zugleich erneuerbaren Strom und Wärme nutzen zu können. Für sie gilt es, ihre Geschäftsmodelle auf die Zeit nach der garantierten Stromvergütung gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vorzubereiten. Wie Landwirte, Anlagenbetreiber, Bürger und Kommunen die Zukunftsperspektiven gestalten können, untersucht ein interdisziplinäres, vom BMEL gefördertes Verbundprojekt. Darin erstellen die Universitäten Kassel und Göttingen Maßnahmenkataloge für die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern.

Bioenergie-Kommunen überzeugen mit besonders klimafreundlichen Konzepten für ihre Energieversorgung, bei der sie Bioenergie meist mit anderen erneuerbaren Energien kombinieren, um den Wärme- und Strombedarf von privaten, kommunalen und kommerziellen Nutzern nachhaltig bereitzustellen. Durch den Einsatz von Biomasse aus der Region unterstützen und fördern sie zugleich regionale Wirtschafts- und Wertschöpfungsketten. Zudem ermöglichen sie den Bürgern mit entsprechenden Beteiligungsmodellen nicht nur ein unmittelbares Partizipieren, sondern insbesondere auch ein persönliches Engagieren für die Energiewende.

Viele Bioenergie-Kommunen sehen sich in absehbarer Zeit mit dem Ende des 20-jährigen Vergütungszeitraums für Strom aus ihren erneuerbare-Energien-Anlagen konfrontiert und insofern gezwungen, ihre Geschäftsgrundlagen zukunftstauglich zu gestalten. Forscher der Universitäten in Kassel und Göttingen wollen sie dabei unterstützen und Konzepte und Zukunftsperspektiven entwickeln, die als Blaupause für bestehende Bioenergiedörfer fungieren und Handlungsmöglichkeiten für eine Weiterentwicklung auch außerhalb der EEG-Vergütung ermöglichen.

Das jetzt gestartete Projekt berücksichtigt insbesondere Aspekte der Reststoffverwertung, ökologisch optimierte Anbaukonzepte, regionale Grünstromvermarktung, Einbindung in regionale Flexibilitätsmärkte und die Nutzung ergänzender Energietechnologien für innovative Nahwärmesysteme. Die Überprüfung und praktische Erprobung entsprechender Maßnahmenkataloge für Bioenergiedörfer soll in zwei Reallaboren erfolgen und so einen engen Bezug zur Praxis herstellen. Für den Ergebnistransfer in die Bioenergiedörfer sind ein entsprechender Leitfaden und eine Transferplattform vorgesehen.

Bioenergiedörfer: Klimaschutz kombiniert mit Wertschöpfung in ländlichen Regionen (Foto: FNR/Jan Zappner)
Bioenergiedörfer: Klimaschutz kombiniert mit Wertschöpfung in ländlichen Regionen (Foto: FNR/Jan Zappner)

Rostocker Bioenergieforum

Das 13. Rostocker Bioenergieforum findet am 13. und 14. Juni 2019 an der Universität Rostock unter Schirmherrschaft von Christian Pegel, Minister für Energie, Infrastruktur und Digitalisierung des Landes Mecklenburg-Vorpommern, statt. Die in diesem Jahr unter dem Motto „Bioenergie und Landwirtschaft – Partner zur Erreichung der Klimaschutzziele 2030 – Ideen und Pilotprojekte aus der Praxis“ stehende Veranstaltung wird von der Universität Rostock in Zusammenarbeit mit der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern und dem Deutschen Biomasse-Forschungszentrum (DBFZ) ausgerichtet. Das Rostocker Bioenergieforum umfasst ein umfangreiches praxisorientiertes Programm aus gemeinsamen Plenarvorträgen und parallelen Fachforen zu verschiedenen Themenfeldern sowie Exkursionen mit Laborbesichtigungen an Fakultäten der Universität Rostock.

Das BMEL unterstützt das Rostocker Bioenergieforum mit einer finanziellen Förderung. Bioenergieexperten der FNR beteiligen sich mit einem Informations- und Beratungsstand in der begleitenden Ausstellung.

Bundesverbandstag des Schornsteinfegerhandwerks

Der 135. Bundesverbandstag des Schornsteinfegerhandwerks wird in diesem Jahr vom Landesinnungsverband Mecklenburg-Vorpommern ausgerichtet. Er findet vom 25. bis 28. Juni 2019 in der Stadthalle der Universitäts- und Hansestadt Rostock statt und wird von der Schornsteinfegermesse begleitet, auf der die Schornsteinfeger, die Marktpartner und Unterstützer des Schornsteinfegerhandwerks und sonstige Institutionen ihre Produkte und Dienstleistungen ausstellen.

Die FNR ist als Aussteller ebenfalls dabei und informiert auf der Messe über die aktuellen technischen Entwicklungen bei Forschungseinrichtungen und Herstellern sowie über Neuerungen bei technischen Regeln und Gesetzen bzw. Verordnungen zur Emissionsmessung/-begrenzung bei kleinen und mittleren Biomassefeuerungsanlagen. Darüber hinaus bietet sie Leitfäden zur Planung von Biomasseanlagen, Flyer und Broschüren zu Holzheizungen und zum richtigen Heizen mit Holz an.

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