Inhaltsverzeichnis dieser Seite Vorstudien für nationalen Biomasseaktionsplan in Österreich    BioMasse und Forstwirtschaft    Brennholz in Niederösterreich    Scheitholz    Hackschnitzel    Pellets aus Holz, Stroh und anderen Pflanzenresten    Strohballen    Energiepflanzen    Grünlandbiomasse

Vorstudien für nationalen Biomasseaktionsplan in Österreich

http://portal.wko.at/wk/dok_detail_file.wk?AngID=1&DocID=579979&StID=279636 (Austrian Energy Acency)

BioMasse und Forstwirtschaft

Biomasse kann als Rohstoff für die Energieproduktion sowohl energiepolitisch als auch volkswirtschaftlich zu einem noch bedeutenderem Faktor werden.
Biomasseheizungen werden zunehmend bei integrierten Wärmeversorgungssystemen eingesetzt. Die regionale Versorgung dieser Anlagen durch bäuerliche Waldbesitzer eröffnet für so manchen Betrieb die Möglichkeit eines Zu- und Nebenerwerbes, da nach wie vor im österreichischen Wald wesentlich weniger Holzmasse genutzt wird als jährlich zuwächst. Im bäuerlichen Kleinwald wird nur knapp mehr als die Hälfte des möglichen Zuwachses jährlich genutzt.
Im Jahr 2004 betrug die Holznutzung im österreichischen Wald 16,483 Millionen Erntefestmeter (Efm). Somit lag der Einschlag um 3,4 % unter dem Vorjahreswert aber um 9,7 % über dem fünfjährigen Durchschnitt bzw. um 12,3 % über dem zehnjährigen Durchschnitt. In Niederösterreich stieg die Gesamtnutzung im Jahre 2004 um 199.000 Efm (+6,3 %) auf 3,351 Mio. Efm. Nutzungssteigerungen waren vor allem im Kleinwald (<200 ha) zu verzeichnen, dies ist auf die verstärkte Tätigkeit der Waldverbände mit ihren Waldwirtschaftsgemeinschaften zurückzuführen.

(siehe /PressemeldungJänner2009)

Brennholz in Niederösterreich

• Waldviertel 200.000 Festmeter
• Weinviertel 200.000 Festmeter
• Industrieviertel 150.000 Festmeter
• Mostviertel 200.000 Festmeter

Scheitholz

Brennholz macht Arbeit, man muss Bäume fällen, sie aus unzugänglichem Gelände nach Hause schaffen, zerkleinern, einlagern und trocknen lassen. Nach mind. 2 Jahren Lagerung muss man dann Stück für Stück in den Ofen legen. Recht mühsam.
Unsere Vorfahren waren auch schon bequem und fanden Technologien, die diese Arbeit möglichst effizient ausnutzten:

• Der Grundofen ist aus Schamotte und/oder Lehm gemauert, sehr schwer und massiv, verbindet einige gravierende Vorteile zur (m.E.) effizientesten Nutzung von Scheitholz zum Heizen. In einem Brennraum aus Stein kann eine sehr hohe Temperatur erreicht werden, die, bei ausreichender Sauerstoffzufuhr, zur optimalen Verbrennung von Holz benötigt wird. Natürlich führt eine solch heisse Verbrennung dazu, dass sehr grosse Mengen kalter Aussenluft durchs Haus bewegt werden. Deshalb soll der Brennraum so gross sein, dass nur einmal am Tag eingefeuert werden muss. Ein grosses Feuer hat eine lange Flamme, die in den langen gemauerten Zügen ihre Wärme abgibt, das ganze Mauerwerk ist sehr schwer und kann mit seiner Masse sehr viel Wärme speichern. Schamotte und Lehm können die gespeicherte Wärme auch langsam abgeben. Dabei erwärmt die Putz- oder Kacheloberfläche des Ofens weniger die Luft, sondern gibt Strahlungswärme ab und wärmt den Körper so direkt. So kann man eine "Wohlfühltemperatur" bereits bei 17-18°C Raumtemperatur erreichen. Besonders effizient verbrennen Weichhölzer im Grundofen.

• Zimmerkachelofen, ein gemauerter, kompakter und transportabler Steinofen, der vor allem in der Schweiz sehr verbreitet war (ist). Er muss mehrmals täglich befeuert werden, erreicht seine, relativ zur Masse, höhere Wärmespeicherfähigkeit durch die Verwendung von Kacheln und Kieselsteinen. Bei gleicher Wärmeleistung ist er platzsparender.
• Allesbrenner können, neben Holz, auch Braunkohlebrikets verbrennen. Dazu haben sie im Brennraum einen gusseisernen Rost und einen Aschekasten. Man kann sie für die Holzverbrennung verbessern, indem man auf diesen Rost einen Schamottestein legt und das Holz im Aschebett brennen lässt. Da man damit aber auch noch keine genügende Brennraumtemperatur erreicht, sollte man die Zuluft so verteilen, dass eine mehrstufige Verbrennung ensteht, etwa Unter- und Oberluft. Immerhin kann man so die Effizienz eines billigen Ofens verbessern.
• Der Offene Kamin ist zum Heizen nicht geeignet. Lediglich zum Wohlfühlen und deshalb am Rande erwähnt.
• Die Holzzentralheizung fand in der Energiekrise der 70er Verbreitung, zum vorhandenen Ölbrenner kam ein Holzbrenner hinzu, zunächst der
• Unterbrandkessel, der ähnlich dem Allesbrenner einen Rost hat, ausserdem einen Wassermantel, die Heizenergie wird mit Wasser im Haus verteilt. Da Feuer und Wasser sich nicht vertragen (niedrige Brennraumtemperatur), ein Holzfeuer zudem schwer regulierbar ist (zuwenig Sauerstoff führt zu Glanzruss- und Teerbildung), sollte man auf diese Technologie verzichten. Eine wesentliche Weiterentwicklung ist da schon der
• Holzvergaserkessel mit einer zweistufigen Verbrennung und Abgaswärmetauscher. Das Feuer der ersten Stufe erzeugt unter Sauerstoffmangel aber hoher Temperatur, Gase, die in der zweiten Stufe mit genügend Sauerstoff sehr heiß verbrennen, der Wärmetauscher führt die Hitze in das Transportmedium Wasser über. Das Feuer ist so besser regulierbar, dennoch erreicht der Holzvergaser nicht die Effizienz eines Grundofens.

• Warmluftkachelöfen mag ich hier nur am Rande erwähnen, ihre einzigen Vorteile liegen in der Möglichkeit, gleichzeitig warmes Wasser zu erzeugen und Wärme über Luft weiter zu transportieren. Die Wohlfühltemperatur warmer Luft dürfte bei 23-24°C liegen, ausserdem wird über heisse Aussenflächen Staub verbrannt und Dreck verwirbelt. HeinzBerg

Hackschnitzel

Pellets aus Holz, Stroh und anderen Pflanzenresten

Strohballen

Niederösterreich: Die energetisch interessanteste Form der Strohverwertung ist nach den bisherigen Erfahrungen die direkte thermische Nutzung. Der Einsatz als Brennstoff in kleinräumigen Fernwärmeanlagen ist besonders in den strohreichen Gebieten sinnvoll. In der Landwirtschaftlichen Fachschule Obersiebenbrunn wurde erstmalig in einem Landesgebäude eine Strohpelletsheizungsanlage zu Versuchszwecken installiert.

Holz als Energierohstoff ist beschränkt auf eine nachhaltige Waldwirtschaft. Energierohstoffe aus der Landwirtschaft sind ebenso beschränkt. Deshalb können sie nur einen Teil unserer Energieversorgung darstellen. Angesichts der Tatsache, dass wir in den Jahren seit der industriellen Revolution die Sonnenenergie von ca. 15.000 Jahren verbraucht haben, sollten wir uns etwas einschränken! HeinzBerg

Energiebericht

Energiepflanzen

ein pessimistischer bericht im Spiegel:

http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde/0,1518,406148,00.html

"Trotz finanzieller Anreize kommen deutsche Landwirte mit dem Anbau der Energiepflanzen nicht nach. Zwar gedeihen inzwischen auf knapp zwölf Prozent aller deutschen Äcker Energiepflanzen, vor allem Raps und Getreide. Doch das wird bei weitem nicht reichen, um die EU-Vorgaben zu erfüllen. Um die ab 2010 jährlich benötigten 22 Milliarden Liter Biokraftstoff für Europa zu liefern, müsste rund die Hälfte der Fläche Deutschlands nur mit Energiepflanzen bestellt werden.

An Importen führt deshalb schon jetzt kein Weg mehr vorbei. In riesigen Frachtern wird täglich billiges Palm- und Sojaöl aus Südamerika, Malaysia und Indonesien nach Europa transportiert. Der Biotreibstoff-Handel reißt dort riesige Wunden ins Ökosystem.

In Brasilien fällt der Urwald mittlerweile hauptsächlich für den Anbau von Sojabohnen, 15 Milliarden Liter Ethanol produziert das Land jährlich aus Zuckerrohr. Die Herstellung kostet dort nur knapp halb so viel wie in Europa. Auf riesigen Feldern wird das Zuckerrohr bis zu fünfmal im Jahr geerntet."

Grünlandbiomasse

Die Grüne Bioraffinierie Ein innovatives Technologiekonzept wird Wirklichkeit Durch den Strukturwandel in der österreichischen Landwirtschaft sind zunehmende Mengen an ungenutzter Grünlandbiomasse (Gras, Klee, Luzerne, etc.) verfügbar. Die Bewirtschaftung von Grünland zählt zu den nachhaltigsten Produktionsweisen der Landwirtschaft. Um das für traditionelle Zwecke nicht mehr benötigte Grünland weiterhin zu erhalten, müssen aber neue Verwertungsmöglichen gefunden werden.

Eine innovative Möglichkeit zur alternativen Verwertung der überschüssigen Grünlandbiomasse bietet das Technologiekonzept einer so genannten Grünen Bioraffinerie. Die Grundidee: in Analogie zu einer Erdölraffinerie soll der Rohstoff "Grünlandbiomasse" in einer einzigen Verarbeitungsanlage möglichst vollständig und ohne Abfälle in eine Vielzahl verkaufbarer Produkte weiterverarbeitet werden. Dazu bietet die Grünlandbiomasse eine breite Palette möglicher Produkte wie Milchsäure zur Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe oder Pflanzenfasern zur Herstellung von Futtermittelpellets.

Erster Verfahrensschritt ist die mechanische Fraktionierung der Grünlandbiomasse in eine flüssige Fraktion (Presssaft) und in eine feste Fraktion (Presskuchen). Wertstoffe wie Milchsäure oder Aminosäuren können dann aus dem Presssaft abgetrennt werden. Dazu müssen allerdings neue Technologien gefunden werden, die einerseits schonend genug sind, um die Inhaltsstoffe nicht zu zerstören und andererseits effektiv und effizient zu den gewünschten Produktreinheiten führen. Auch für die Grasfasern im Presskuchen müssen Anwendungsmöglichkeiten und Technologien zur weiteren Verarbeitung entwickelt werden.

Eine Besonderheit der Grünen Bioraffinerie in Österreich liegt in der Möglichkeit eines kontinuierlichen Ganzjahresbetriebs, indem nicht nur frisches Wiesengras verarbeitet wird, sondern auch Grassilage, die in der Vegetationsperiode bereitet und im Silo gelagert wird.

Im Rahmen der Programmlinie "Fabrik der Zukunft" wurden in mehreren Teilprojekten die Grundlagen für ein wirtschaftlich rentables Modell einer Grünen Bioraffinerie in Österreich erarbeitet.

Ein wesentliches Ergebnis der Projekte ist die Fokussierung auf Grassilage aufgrund der Lagerbarkeit und besserer Ausbeuten an verwertbaren Produkten. Die mechanische Fraktionierung durch Abpressen konnte bereits weitgehend optimiert werden. Für die Abtrennung von Milchsäure und freien Aminosäuren aus dem Silagesaft konnten verschiedene Verfahrensvarianten erfolgreich getestet werden. Auch einige der untersuchten Verwertungsmöglichkeiten für die Grasfaserfraktion scheinen viel versprechend - insbesondere Materialien für den Garten- und Landschaftsbau und Futtermittelpellets. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten sind bereits sehr umfangreich und ein guter Ausgangspunkt für die Fokussierung der technologischen Weiterentwicklungen.

Zurzeit werden die ersten Schritte gesetzt, um aufbauend auf den Erkenntnissen aus der Programmlinie "Fabrik der Zukunft" eine erste Pilotanlage für die Österreichische Grüne Bioraffinierie zu errichten. Unter Einbeziehung großer Unternehmen der Energiewirtschaft (Energie AG, OÖ Ferngas, RAG) soll in Oberösterreich durch die Errichtung eines Bioraffinerie-Technikums mit angeschlossener Biogas-Erzeugung und Einspeisung die Nutzbarkeit grüner Biomasse im realen Maßstab gezeigt werden.

Die Projekte im Rahmen von Fabrik der Zukunft Im Rahmen der Programmlinie "Fabrik der Zukunft" wurden in mehreren Teilprojekten die Grundlagen für ein wirtschaftlich rentables Modell einer Grünen Bioraffinerie in Österreich erarbeitet. Ausgangspunkt war ein Projektbündel "Grüne Bioraffinerie", welches sich aus drei Teilprojekten mit jeweils eigenen Zielen zusammensetzt:

Grüne Bioraffinerie - Verwertung der Grasfaserfraktion Projektleitung DI Dr. Bruno Wachter, DI Michael Mandl, Dr. Herbert Böchzelt, Ao. Univ.-Prof. DI Dr. Hans Schnitzer JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH, Institut für Nachhaltige Techniken und Systeme (JOINTS), A-8010 Graz, Elisabethstrasse 16-18 und A-8230 Hartberg, Am Ökopark 7 (Außenstelle Hartberg), www.joanneum.at

Grüne Bioraffinerie - Gewinnung von Proteinen aus Grassäften Projektleitung Dipl.-Ing. Dr. Christian Krotscheck und Dipl.-Ing. Dr. Stefan Kromus Kornberg Institut für nachhaltige Regionalentwicklung und angewandte Forschung, Steirisches Vulkanland Regionalentwicklung GmbH Haus der Region, Dörfl 2, A-8330 Feldbach Tel.: 03152/8575-330 (Fax: 8575-335), ckrotscheck@imzentrum.at

Grüne Bioraffinerie - Gewinnung von Milchsäure aus Grassilagesaft Projektleitung Dipl.-Ing. Dr. Christian Krotscheck und Dipl.-Ing. Dr. Stefan Kromus Kornberg Institut für nachhaltige Regionalentwicklung und angewandte Forschung, Steirisches Vulkanland Regionalentwicklung GmbH Haus der Region, Dörfl 2, A-8330 Feldbach Tel.: 03152/8575-330 (Fax: 8575-335), ckrotscheck@imzentrum.at

Alle drei Teilprojekte wurden 2003 abgeschlossen. Im Rahmen dieses Projektbündels konnte ein Know-How Vorsprung gegenüber anderen europäischen Forschungsprojekten zu diesem Thema erreicht werden. Durch die Fortsetzung dieser Arbeiten und die Errichtung einer Pilotanlage kann diese Technologieführerschaft weiter ausgebaut werden.

Als Fortsetzung wurden zwei weitere Teilprojekte umgesetzt, die beide 2005 abgeschlossen wurden. Diese Fortsetzungsprojekte dienten der Vertiefung und Weiterentwicklung der bestehenden Ergebnisse bzw. der Bearbeitung spezieller Fragestellungen, die sich aus den vorhergehenden Arbeiten ergeben haben:

F1 Grüne Bioraffinerie - Aufbereitung und Verwertung der Grasfaserfraktion Projektleitung DI Michael Mandl, DI Niv Graf, Ing. Angela Thaller, Dr. Herbert Böchzelt, Prof. Hans Schnitzer JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH, Institut für Nachhaltige Techniken und Systeme (JOINTS), A-8010 Graz, Elisabethstrasse 16-18, www.joanneum.at/nts

F2 Grüne Bioraffinerie - Aufbereitung und Verwertung der Grasfaserfraktion Projektleitung Dr. Senad Novalin Universität für Bodenkultur Wien Department für Lebensmittelwissenschaften und -technologie Muthgasse 18, 1190 Wien Tel.: 01-36006-6288, Fax.: 01-36006-6251, senad.novalin@boku.ac.at