Quantitative Bewertung von regionalen Biomasse-basierten Wertschöpfungsketten
Ziel des Teilprojektvorhabens war es, die Entwicklung und Verbreitung von Technologien zur energetischen und vor allem stofflichen Nutzung verschiedener Biomassen und Produkte in Baden-Württemberg zu untersuchen. Dabei ist ein integriertes Modell angewendet worden, das im Rahmen des trinationalen Projekts „Innovationen für eine nachhaltige Biomassennutzung in der Oberrheinregion“ entstand und für Baden-Württemberg mit einer deutlich höheren räumlichen Auflösung angepasst und erweitert wurde. Grundlage des Modells bilden Stoff- und Energieflüsse für bereits bestehende Verfahren (z.B. Biomasseverfeuerung) und für neue Biomassenutzungskonzepte (z.B. Bioraffinerie) sowie deren techno-ökonomische und ökologische Parameter. In Zusammenarbeit mit Teilprojekten aus dem Forschungsverbund Biogas und Lignocellulose entstand eine Arbeitsgruppe „BEPAF-BW“ zur Untersuchung der Nutzung der agrarischen- und forstwirtschaftlichen Potenziale für die Bioökonomie in Baden-Württemberg (BioEconomy Potential from Agriculture and Forestry). Ein Beispiel einer umgesetzten Modellkopplung ist die iterative Kopplung des landwirtschaftlichen Angebotsmodell EFEM (Economic Farm Emission Model) mit dem techno-ökonomischen Standortoptimierungsmodell BiOLoCaTe (Biomass value chain Integrated Optimization for Location, Capacity, and Technology planning). Die Modellkopplung ermöglichte es potenzielle Standorte von Konversionsanlagen für landwirtschaftliche Biomasse in Baden-Württemberg aufzuzeigen (Abbildung 1).
Die Anwendung der Modellkopplung soll nachfolgend für das Beispiel der Standortoptimierung von Feuerungsanlagen und Bioraffinerien zur energetischen und stofflichen Verwertung von Stroh beschrieben werden. Diese basiert auf der Verknüpfung räumlich aufgelöster und preisabhängiger Strohmengen in Baden-Württemberg und ermöglich dadurch eine detaillierte Abbildung biomassebasierter Wertschöpfungsketten. Dadurch können unterschiedliche Konversionstechnologien bewertet werden. Abbildung 2 fasst die Ergebnisse der energetischen und stofflichen Strohverwertung zusammen und stellt die Verteilung von Strohfeuerungsanlagen und einer Bioraffinerie dar.
Das Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) des KIT beschäftigt ein internationales Team, dessen Forschungsarbeiten sich vor allem durch Interdisziplinarität und Anwendungsorientierung auszeichnen. Speziell auf den Gebieten der techno-ökonomischen Analyse von Strategien zur nachhaltigen Nutzung von Biomasse, zur Prozess- und Produktbewertung sowie zur Entwicklung von Produktions-, Logistik und Entsorgungskonzepten wurden zahlreiche Projekte erfolgreich durchgeführt.
| Projekttitel | Entwicklung von Schnittstellen zur Quantitativen Bewertung von regionalen Wertschöpfungsketten |
| Institution | Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) |
| Beteiligte Wissenschaftler | Prof. Dr. Frank Schultmann, M.Sc. Wi.-Ing. Andreas Rudi |
| Projektstatus | abgeschlossen |