BioLog: Neues Bioenergie-Logistikkonzept noch nicht voll ausgereift

2006 traten acht Projektpartner aus Industrie und Wissenschaft an, frisch geerntete Biomassen besser für die Erzeugung von Strom, Wärme oder synthetischen Kraftstoffen nutzbar zu machen. Da frische Biomasse aufgrund ihres hohen Wassergehaltes nicht konservierbar und relativ energiearm ist, sollte sie nach dem neuen Konzept namens BioLog (Biomasse-Logistik) zunächst siliert und anschließend in eine Flüssig- und eine Festphase aufgetrennt werden, um so die Umwandlung sowohl zu Biogas als auch zu pelletierten Festbrennstoffen zu ermöglichen. Gleichzeitig sollten die Nährstoffe in den landwirtschaftlichen Kreislauf zurückgeführt werden.
Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens zeigen, dass das Verfahren im Grundsatz funktioniert, die Energie- und Stoffbilanzen jedoch keinen wirtschaftlichen Betrieb erwarten lassen. Das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) hat das Vorhaben über seinen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), gefördert.

Der Ansatz basierte auf einem Konzept der Universität Kassel, wonach durch Auftrennung der Energiepflanzen in feste und flüssige Komponenten deutliche Effizienzsteigerungen gegenüber der konventionellen Biogasnutzung möglich seien. Während die nährstoffreiche Flüssigphase in der Biogasanlage vergoren werden sollte, war die nährstoffarme Festphase für die emissions- und schlackenarme Verbrennung prädestiniert. Mit den Gärrückständen wiederum sollten die Nährstoffe weitgehend auf den Acker zurückgelangen. So weit die Theorie.

So war’s gedacht: Das Konzept BioLog

Die unter Praxisbedingungen erfolgten Pressversuche führten allerdings nicht zu dem erwarteten hohen Entwässerungsgrad und so zu einer nur ungenügenden Verlagerung der Nährstoffe in die Flüssigphase. Dadurch lag der im Gärrest vorhandene Nährstoffgehalt zu niedrig, um nach Ausbringung auf den Äckern einen wesentlichen Beitrag zur Nährstoffversorgung der Energiepflanzen zu leisten. Zudem war es nicht möglich, mit der Biogaserzeugung den gesamten Prozessenergiebedarf für die weitere Aufbereitung der Feststoffe autark zu decken. Damit kann der Prozess weder energieautark durchgeführt noch der Mineraldüngerbedarf wesentlich reduziert werden. Insofern bestehen noch große Optimierungspotenziale bei der mechanischen Entwässerung und der thermischen Trocknung.

Hinzu kommt, dass sich die nährstoffhaltigen Biomasse-Pellets als schwieriger, zu Verschlackungen neigender Brennstoff erwiesen. Bei der Vergasung gelang es hingegen, Fischer-Tropsch-taugliche Synthesegase zu erzeugen, mit denen die Herstellung von BtL-Kraftstoffen möglich wäre. Versuche zur Düngeeignung der Aschen aus Vergasung und Verbrennung brachten keine eindeutigen Ergebnisse, hier besteht weiterer Forschungsbedarf.

So lange es nicht gelingt, die Nährstoffe bei der Auftrennung der Biomasse möglichst vollständig im Presssaft anzureichern, kann das eigentlich vielversprechende BioLog-Konzept nur eingeschränkt funktionieren. Die dann notwendige externe Wärme- und möglicherweise auch Nährstoffzufuhr sowie die technischen Probleme bei der Verbrennung gestalten das Verfahren unwirtschaftlich, zudem fallen Energiebilanz und Treibhausgas-Einsparung vergleichsweise schlecht aus. Dennoch stellen die BioLog-Arbeiten eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung von Verfahren zur Gewinnung von Bioenergie dar.

Weitere Informationen
Die Abschlussberichte stehen in der Projektdatenbank der FNR unter folgenden Förderkennzeichen zur Verfügung: 22031405, 22031505, 22031605, 22031705, 22031805, 22031905

Am Projekt beteiligte Partner

Forschungszentrum Karlsruhe
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim
Anhydro GmbH
Johann-Heinrich von Thünen-Institut
Amandus Kahl GmbH
Clausthaler Umwelttechnikinstitut
Unterauftragnehmer
- Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft
- Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg