JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh

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1 JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh IEA Bioenergy Task 42 Biorefinery: Skizzierung der Bioraffinerie-Konzepte und Ihrer Potenziale Gerfried Jungmeier Highlights der Bioenergieforschung - Nationale und internationale Ergebnisse zu den IEA Schwerpunkten Technologiepfade der Bioraffinerie 2. Dezember 2010, Haus der Musik, Seilerstätte 30, 1010 Wien Die Teilnahme an den Tasks in IEA Bioenergy wird finanziert vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie / Abteilung für Energie- und Umwelttechnologien.

2 Entwicklung weltweite Treibhausgas- Emissionen nach Sektoren 26% Anteil Emissionen % 19% 14% 17% 8% Chemische Industrie: - 2% der weltweiten THG-Emissionen - 4% des weltweiten Öl-Bedarfes 3% Source:

3 EU-Vision 2030: 25% Biotreibstoffe EU-Ziel 2020: 10% erneuerbare Treibstoffe Bioraffinerien 1. Generation Biotreibstoffe: Biodiesel, Pflanzenöl, Bioethanol 2. Generation Biotreibstoffe: Synthetische Biotreibstoffe und Bioethanol aus lignozellulosen Rohstoffen Source: Biofuels in the European Union A vision for 2030 and beyond, Final report of the Biofuels Research Advisory Council, June 2006

4 Was ist eine Bioraffinerie?

5 Inhalte Ausblick Was ist eine Bioraffinerie? Bioraffinerie- Konzepte Nachhaltigkeits- Bewertung Einleitung

6 Das ist eine Bioraffinerie Biomasse Rohstoffe - Öle - Stärke - Zucker - Holz - Stroh - Reststoffe -. Bioraffinerie (Kombination von) Umwandlungsprozesse -Bio-chemisch - Thermo-chemisch - Physikalisch-chemisch - Mechanisch und andere Bioenergie Biomaterialien flüssige&gasförmige Biotreibstoffe Strom Wärme feste Brennstoffe Nahrungsmittel Futtermittel Dünger Biochemikalien Biomaterialien Gase z.b. H 2, CO 2

7 Definition of IEA Task 42 What is a Biorefinery? Biorefinery is the sustainable processing of biomass into a spectrum of marketable products

8 Definition of IEA Task 42 What is a Biorefinery? Biorefinery Biorefinery is is the the sustainable sustainable processing processing of of biomass biomass into into a spectrum spectrum of of marketable marketable products products Biorefinery: concepts, facilities, processes, clusters of industries Sustainable: maximising economics, - social aspects, minimising environmental impacts, fossil fuel replacement, closed cycles Processing: upstream processing, transformation, fractionation, thermo-chemical and biochemical conversion, extraction, separation, downstream processing Biomass: wood & agricultural crops, organic residues, forest residues, aquatic biomass Spectrum: multiple energic and non-energic products Marketable: Present and forecasted (volume and prices) Products: both intermediates and final products (i.e. food, feed, materials, chemicals, fuels, power, heat)

9 The Two Different Motivations for A Biorefinery Biorefinery Bioproduct-driven Biorefinery e.g. pulp&paper, lactic acid In product-driven biorefineries the biomass is fractionized into a portfolio of bio-based products with maximal added-value and overall environmental benefits, after which the process residues are used for power and/or heat production, for both internal use and selling to costumers. Bioenergy-driven Biorefinery e.g. bioethanol, FT-biofuels In energy-driven biorefineries the biomass is primarily used for the production of energy carriers (mainly biofuels,); process residues are sold as feed (current situation), or even better are upgraded to added-value bio-based products, to optimize economics and environmental benefits of the full biomass supply chain.

10 4 Merkmale zur Charakterisierung einer Bioraffinerie Klassifizierungssystem der IEA Bioenergy Task Plattform 2. Produkte Bioraffinerie 3. Biomasse- Rohstoff 4. Prozesse Nomenklatur: Anzahl der Platformen (Namen der Platformen 1) ) / Rohstoff / Produkte / Prozesse 1) z.b. Eine 1-Platform Bioraffinerie mit Raps für Biodiesel 1) optional

11 Anwendung des Klassifizierungssystems Generisches System Beispiel Biomasse-Rohstoff Ölhältige Pflanzen Prozess Pressen Plattform Öl Prozess Destillation Veresterung Biomaterial Bioenergie Glycerin Biodiesel Futtermittel

12 Merkmal 1: Die möglichen Plattformen einer Bioraffinerie Plattformen sind/können sein Zwischenprodukte vom Rohstoff zu den Produkten der Bioraffinerie Verbindung/Koppelung zwischen unterschiedlichen Bioraffinerien Endprodukt einer Bioraffinerie Erzeugung aus unterschied. Rohstoff/Prozess-Kombinationen möglich Kombinierte Plattformen möglich z.b. C6 Zucker und Lignin Fasern Lignin Synthesegas Pyrolyseöl Zellstoff C6 Zucker Bioraffinerie Plattformen C5&C6 Zucker Proteine Biogas Öl Strom Wärme Erzeugt aus Reststoffen der Prozesse Biomasse-Rohstoff Wasserstoff Externe Versorgung (z.b. Stromnetz) Fossile&erneuerbare Energieträger

13 Eine 1-Platform Bioraffinerie (Öl) mit Raps für Biodiesel

14 Eine 1-Platform Bioraffinerie (Öl) mit Raps für Biodiesel Beispiel Bioraffinerie-Anlage Rapssamen Andere Resourcen Verbrennung Strom und Wärme (nur interne Nutzung) Destillation Pressen Öl Veresterung Glycerin Biodiesel Futtermittel

16 Bioenergy-driven Bioraffinerie-Konzepte Vorschlag der Task 42 für interessante Bioraffinie-Konzepte bis

17 Bioenergy-driven Bioraffinerie-Konzepte Biotreibstoffe: Biodiesel Bioethanol FT-Biotreibstoff Biomethan aus Biogas bzw. SNG (synthetic natural gas) Biomasse-Rohstoffe: Ölhältige Pflanzen und Reststoffe Zucker- und stärkehältige Pflanzen Holz Stroh Gras Sägenebenprodukte (Sulfit)Lauge Algen Vorschlag der Task 42 für interessante Bioraffinie-Konzepte bis

18 Bioenergy-driven Bioraffinerie-Konzepte Biotreibstoffe: Biodiesel Bioethanol FT-Biotreibstoff Biomethan aus Biogas bzw. SNG (synthetic natural gas) Biomasse-Rohstoffe: Ölhältige Pflanzen und Reststoffe Zucker- und stärkehältige Pflanzen Holz Stroh Gras Sägenebenprodukte (Sulfit)Lauge Algen Vorschlag der Task 42 für interessante Bioraffinie-Konzepte bis Task 42 sammelt nun Feedback zu diesen Vorschlägen z.b. in den USA laufen derzeit einige Projekte zu Biotreibstoffen aus der Pyrolyse..

19 Die interessantesten Bioenergy-driven Bioraffinerien 2020 Bioenergy-driven Biorefinery concepts of Task 42 (Status of 5 Oct. 2010): 1. A 5-platform (biogas, biomethan, green pressate, fibres, electr.&heat) biorefinery with grasses for biomethan 2. A 1-platform (oil) biorefinery with oil crops for biodiesel 3. A 1-platform (oil) biorefinery with oil based residues&oil crops for biodiesel 4. A 1-platfrom (C6 sugar) biorefinery with sugar&starch crops for bioethanol 5. A 2-platform (electricity&heat, syngas) biorefinery with wood chips for FT-Biofuels 6. A 2-platform (C6&C5 sugar, electr.&heat, lignin) biorefinery with wood chips for bioethanol 7. A 2-platform (electr.&heat, biomethan) biorefinery with wood chips for biomethan (SNG) 8. A 4-platform (electr.&heat, hydrogen, biomethan, syngas) biorefinery with wood chips for biomethan (SNG) 9. A 3-platform (pulp, syngas, electricity&heat) biorefinery with wood chips for FT-Biofuels 10. A 4-platform (C6&C5 sugar, lignin&c6 sugar, electr.&heat) biorefinery with saw mill residues, wood chips and Sulfite liquor for bioethanol 11. A 4-platform (C6&C5 sugar, lignin, pulp) biorefinery with wood chips for bioethanol 12. A 5-platfrom (C6 sugars, C6&C5 sugar, lignin, syngas, electr.&heat) biorefinery with starch crops and straw for bioethanol 13. A 2-platform (electricity&heat, syngas) biorefinery with straw for FT-Biofuels 14. A 3-platform (C6&C5 sugar, electr.&heat, lignin) biorefinery with straw for bioethanol 15. A 4-platform (biogas, biomethan, oil, electr.&heat) biorefinery with algae for biodiesel

20 Die interessantesten Bioenergy-driven Bioraffinerien 2020 Bioenergy-driven Biorefinery concepts of Task 42 (Status of 5 Oct. 2010): DIE GRÜNE BIORAFFINERIE (Nr. 1) 1. A 5-platform (biogas, biomethan, green pressate, fibres, electr.&heat) biorefinery with grasses for biomethan 2. A 1-platform (oil) biorefinery with oil crops for biodiesel 3. A 1-platform (oil) biorefinery with oil based residues&oil crops for biodiesel DIE BIORAFFINERIE VON ACKERPFLANZEN (Nr. 2 4) 4. A 1-platfrom (C6 sugar) biorefinery with sugar&starch crops for bioethanol 5. A 2-platform (electricity&heat, syngas) biorefinery with wood chips for FT-Biofuels 6. A 2-platform (C6&C5 sugar, electr.&heat, lignin) biorefinery with wood chips for bioethanol 7. A 2-platform (electr.&heat, biomethan) biorefinery with wood chips for biomethan (SNG) 8. A 4-platform (electr.&heat, hydrogen, biomethan, syngas) biorefinery with wood chips for biomethan (SNG) 9. A 3-platform (pulp, syngas, electricity&heat) biorefinery with wood chips for FT-Biofuels 10. A 4-platform (C6&C5 sugar, lignin&c6 sugar, electr.&heat) biorefinery with saw mill residues, wood chips and Sulfite liquor for bioethanol 11. A 4-platform (C6&C5 sugar, lignin, pulp) biorefinery with wood chips for bioethanol 12. A 5-platfrom DIE ZWEI-PLATTFORM (C6 sugars, C6&C5 sugar, BIORAFFINERIE lignin, syngas, electr.&heat) (Nr. 12) biorefinery with starch crops and straw for bioethanol 13. A 2-platform (electricity&heat, syngas) biorefinery with straw for FT-Biofuels 14. A 3-platform (C6&C5 sugar, electr.&heat, lignin) biorefinery with straw for bioethanol DIE HOLZBIORAFFINERIE (Nr. 5 11) Weitere BIORAFFINERIE (Nr ) 15. A 4-platform (biogas, biomethan, oil, electr.&heat) biorefinery with algae for biodiesel

21 Eine 5-Plattformen Bioraffinerie mit Grass für Biomethan Number 5 Bioraffinerie-Anlage Grass (-Silage) Vorbehandlung u. Pressen Presssaft Separationsprozesse Fasern Anaerobe Fermentation Biogas Verbrennung Upgrading Strom und Wärme Biomethan Aminosäuren Milchsäure Biomethan Dünger Biomaterialien

22 Eine 1. Plattform Bioraffinerie mit zucker-&stärkeh. Rohstoffe für Bioethanol DIE BIORAFFINERIE VON ACKERPFLANZEN

23 Eine 1. Plattform Bioraffinerie mit zucker-&stärkeh. Rohstoffe für Bioethanol Bioraffinerie-Anlage Zuckerhältige Rohstoffe Stärkehältige Rohstoffe Andere Resourcen Verbrennung Strom und Wärem (nur interne Nutzung) Trocknung Pressen Aufbereitung Enzymat. Hydrolyse C6 Zucker Fermentation Destillation DIE BIORAFFINERIE VON ACKERPFLANZEN Trocknung Futtermittel (Rübenschnitzel) Bioethanol Futtermittel (DDGS)

24 Eine 2-Plattformen Bioraffinerie mit Hackgut für FT-Biotreibstoff DIE HOLZBIORAFFINERIE 1

25 Eine 2-Plattformen Bioraffinerie mit Hackgut für FT-Biotreibstoff Bioraffinerie-Anlage DIE HOLZBIORAFFINERIE 1 Hackgut Vergasung Synthesegas FT-Synthese Verbrennung Strom und Wärme Strom und Wärme FT-Biotreibstoff Waxe

26 Eine 3-Plattformen Bioraffinerie mit Hackgut für Bioethanol DIE HOLZBIORAFFINERIE 2

27 Eine 3-Plattformen Bioraffinerie mit Hackgut für Bioethanol Bioraffinerie-Anlage Hackgut DIE HOLZBIORAFFINERIE 2 Vorbehandlung Hydrolyse Lignin Pyrolyes Trennung Phenole Verbrennung Strom und Wärme Strom und Wärme C5&C6 Zucker Fermentation Destillation Bioethanol

28 Eine 4-Plattformen Bioraffinerie mit Hackgut und Sulfit-Lauge für Bioethanol Hackgut Sägenebenprodukte Sulfit-Lauge*) Bioraffinerie-Anlage Vorbehandlung Lignin Hydrolyse Verbrennung C5&C6 Zucker Lignin&C6 Zucker Strom und Wärme DIE HOLZBIORAFFINERIE 3 Strom und Wärme Fermentation Destillation Bioethanol *) Zellstoff&Papier

29 Eine 5-Plattformen Bioraffinerie mit stärkeh. Pflanzen&Stroh für Bioethanol Stärkehaltige Pflanzen Bioraffinerie-Anlage Stroh Mecha. Fraktionierung Enzym. Hydrolyse?DIE ZWEI-PLATTFORM BIORAFFINERIE? Vorbehandlung Hydrolyse C6 Zucker C5&C6 Zucker Lignin Fermentation Destillation Trocknung Verbrennung Strom und Wärme Vergasung Synthesegas Synthese Bioethanol Futtermittel Strom und Wärme FT-Biotreibstoff

30 Eine 4-Plattformen Bioraffinerie mit Algen für Biodiesel Bioraffinerie-Anlage Algen Weitere BIORAFFINERIEN 1 Extraktion Öl Separation Biogas Destillation Veresterung Biomethan Strom und Wärme Omega 3 Glycerin Biodiesel Biomethan Strom und Wärme Dünger

31 Eine 4-Plattformen Bioraffinerie mit Algen für Biodiesel Bioraffinerie-Anlage Algen Weitere BIORAFFINERIEN 1 Extraktion Öl Anaerob-Fermentation Separation Biogas Veresterung Destillation Upgrading Verbrennung Biomethan Strom und Wärme Omega 3 Glycerin Biodiesel Biomethan Strom und Wärme Dünger

32 Organic residues and others Grasses Starch crops Sugar crops Lignocellulosic crops Lignocellulosic residues Oil crops Algae Oil based residues Separation Fractionation and/ or pressing Grain Straw Pretreatment Straw Pressing/ desruption Fiber separation Organic solution Gasification Lignin Pyrolysis, HTU Oil Hydrolysis Anaerobic digestion Extraction Syngas C6 sugars C5 sugars Pyrolytic liquid Water gas shift Separation Biogas Methanisation Upgrading Fermentation Hydrogenation / Upgrading Chemical reaction Steam reforming Upgrading Chemical reaction Combustion Estherification H 2 Water electrolysis Feedstock Platform Material products Legend Chemical process Mechanical/ Physical process Energy products Link among biorefinery pathways Thermochemical process Biochemical processes Biomethane Chemical reaction Fertilizer Biomaterials Bio-H 2 Organic acids & extracts Bioethanol Synthetic biofuels (FT, DME ) Glycerine Chemicals & polymers Electricity and heat Food Biodiesel Animal feed

33 Organic residues and others Grasses Starch crops Sugar crops Lignocellulosic crops Lignocellulosic residues Oil crops Algae Oil based residues 1. Bioethanol from starch Separation Fractionation and/ or pressing Grain Straw Pretreatment Straw Pressing/ desruption Fiber separation Organic solution Gasification Lignin Pyrolysis, HTU Oil Hydrolysis Anaerobic digestion Extraction Syngas C6 sugars C5 sugars Pyrolytic liquid Water gas shift Separation Biogas Methanisation Upgrading Fermentation Hydrogenation / Upgrading Chemical reaction Steam reforming Upgrading Chemical reaction Combustion Estherification H 2 Water electrolysis Feedstock Platform Material products Legend Chemical process Mechanical/ Physical process Energy products Link among biorefinery pathways Thermochemical process Biochemical processes Biomethane Chemical reaction Fertilizer Biomaterials Bio-H 2 Organic acids & extracts Bioethanol Synthetic biofuels (FT, DME ) Glycerine Chemicals & polymers Electricity and heat Food Biodiesel Animal feed

34 Organic residues and others Grasses Starch crops Sugar crops Lignocellulosic crops Lignocellulosic residues Oil crops Algae Oil based residues 1. Bioethanol from starch Separation Fractionation and/ or pressing Grain Straw Pretreatment Straw Pressing/ desruption 2. Biodiesel from oil crop Fiber separation Organic solution Gasification Lignin Pyrolysis, HTU Oil Hydrolysis Anaerobic digestion Extraction Syngas C6 sugars C5 sugars Pyrolytic liquid Water gas shift Separation Biogas Methanisation Upgrading Fermentation Hydrogenation / Upgrading Chemical reaction Steam reforming Upgrading Chemical reaction Combustion Estherification H 2 Water electrolysis Feedstock Platform Material products Legend Chemical process Mechanical/ Physical process Energy products Link among biorefinery pathways Thermochemical process Biochemical processes Biomethane Chemical reaction Fertilizer Biomaterials Bio-H 2 Organic acids & extracts Bioethanol Synthetic biofuels (FT, DME ) Glycerine Chemicals & polymers Electricity and heat Food Biodiesel Animal feed

35 Organic residues and others Grasses Starch crops Sugar crops Lignocellulosic crops Lignocellulosic residues Oil crops Algae Oil based residues 1. Bioethanol from starch Separation Fractionation and/ or pressing Grain Straw Pretreatment Straw Pressing/ desruption 2. Biodiesel from oil crop 3. Biomethane from organic residues Anaerobic digestion Fiber separation Organic solution Extraction Gasification Syngas Hydrolysis C6 sugars Lignin C5 sugars Pyrolysis, HTU Pyrolytic liquid Oil Water gas shift Separation Biogas Methanisation Upgrading Fermentation Hydrogenation / Upgrading Chemical reaction Steam reforming Upgrading Chemical reaction Combustion Estherification H 2 Water electrolysis Feedstock Platform Material products Legend Chemical process Mechanical/ Physical process Energy products Link among biorefinery pathways Thermochemical process Biochemical processes Biomethane Chemical reaction Fertilizer Biomaterials Bio-H 2 Organic acids & extracts Bioethanol Synthetic biofuels (FT, DME ) Glycerine Chemicals & polymers Electricity and heat Food Biodiesel Animal feed

36 Organic residues and others Grasses Starch crops Sugar crops Lignocellulosic crops Lignocellulosic residues Oil crops Algae Oil based residues 1. Bioethanol from starch Separation Fractionation and/ or pressing Grain Straw Pretreatment Straw Pressing/ desruption 2. Biodiesel from oil crop 3. Biomethane from organic residues 4. FT-Fuels from lignocellulosic residues Anaerobic digestion Fiber separation Organic solution Extraction Water gas shift Gasification Syngas Hydrolysis C6 sugars Lignin C5 sugars Pyrolysis, HTU Separation Pyrolytic liquid Oil Biogas Methanisation Upgrading Fermentation Hydrogenation / Upgrading Chemical reaction Steam reforming Upgrading Chemical reaction Combustion Estherification H 2 Water electrolysis Feedstock Platform Material products Legend Chemical process Mechanical/ Physical process Energy products Link among biorefinery pathways Thermochemical process Biochemical processes Biomethane Chemical reaction Fertilizer Biomaterials Bio-H 2 Organic acids & extracts Bioethanol Synthetic biofuels (FT, DME ) Glycerine Chemicals & polymers Electricity and heat Food Biodiesel Animal feed

37 Organic residues and others Grasses Starch crops Sugar crops Lignocellulosic crops Lignocellulosic residues Oil crops Algae Oil based residues 1. Bioethanol from starch Separation Fractionation and/ or pressing Grain Straw Pretreatment Straw Pressing/ desruption 2. Biodiesel from oil crop 3. Biomethane from organic residues 4. FT-Fuels from lignocellulosic residues Anaerobic digestion Fiber separation Organic solution Extraction Water gas shift Gasification Syngas Hydrolysis C6 sugars Lignin C5 sugars Pyrolysis, HTU Separation Pyrolytic liquid Oil Biogas Methanisation Upgrading Fermentation Hydrogenation / Upgrading Chemical reaction Steam reforming Upgrading Chemical reaction Combustion Estherification H 2 Water electrolysis Feedstock Platform Material products Legend Chemical process Mechanical/ Physical process Energy products Link among biorefinery pathways Thermochemical process Biochemical processes Biomethane Chemical reaction Fertilizer Biomaterials Bio-H 2 Organic acids & extracts Bioethanol Synthetic biofuels (FT, DME ) Glycerine Chemicals & polymers Electricity and heat Food Biodiesel Animal feed

39 Nachhaltigkeits-Bewertung von Bioraffinerien Bioraffinerie Ökologische Aspekte Ökonomische Aspekte Soziale Aspekte Immer auf Basis: Lebenszyklusanalyse Wertschöpfungskette Nachhaltigkeit

40 Was sind die Referenzsysteme für Bioraffinerien? Bioraffinerie System R e f e r e n z s y s t e m e Bioenergie und fossiles System Fossiles System Biomasse Rohstoffe Biomasse Rohstoffe Fossiler Rohstoffe Fossile Rohstoffe Transport Umwandlung Verteilung Transport Umwandlung Verteilung Transport Umwandlung Verteilung Transport Umwandlung Verteilung Bioenergie& -materialien Bioenergie Materialien Energie & Materialien Produkt-Dienstleistungen

41 Beispiel: Referenzsysteme für Nachhaltigkeits-Bewertung Systeme Produkte Wärme Strom Transport- Dienstleistung Phenole 110 GWh/a 175 GWh/a Mio. km/a t/a Holz Bioethanol Bioraffinerie Holz Polygeneration, konv. Phenole Hackgut Hackgut Erdöl Holz KWK **), Benzin PKW, kon. Phenole Hackgut Benzin Erdöl Holzheizung, Erdgas GuD, Benzin PKW, kon. Phenole Hackgut Erdgas Benzin Erdöl Ölheizung, Erdgas GuD, Benzin PKW, kon. Phenole Heizöl Erdgas Benzin Erdöl

45 Beispiel: Referenzsysteme für Nachhaltigkeits-Bewertung Systeme Produkte Wärme Strom Transport- Dienstleistung Phenole 110 GWh/a 175 GWh/a Mio. km/a t/a Holz Bioethanol Bioraffinerie Holz Polygeneration, konv. Phenole Hackgut Hackgut Erdöl Holz KWK **), Benzin PKW, kon. Phenole Hackgut Benzin Erdöl Holzheizung, Erdgas GuD, Benzin PKW, kon. Phenole Hackgut Erdgas Benzin Erdöl Ölheizung, Erdgas GuD, Benzin PKW, kon. Phenole Heizöl Erdgas Benzin Erdöl Referenzsysteme

46 Beispiel: THG-Reduktion einer Bioraffinerie und Referenzsystemen Treibhausgas-Reduktion [1.000 t CO 2 -Äq/a] ,00-350,00-300,00-250,00-200,00-150,00-100,00-50,00 0,00 Holz Bioethanol Bioraffinerie Holz Polygeneration, konv. Phenole Ölheizung, Erdgas GuD, Benzin PKW, kon. Phenole Holz KWK, Benzin PKW, kon. Phenole Holzheizung, Erdgas GuD, Benzin PKW, kon. Phenole -0,3-0,5-0,8-1,0 Spez. Treibhausgas-Reduktion [t CO 2 -Äq/t Holz ]

47 Eckpunkte für Vergleich von Bioraffinerien mit Referenzsystemen Die selbe Produkte für die selben Dienstleistungen ( Produkt-Korb ) Berücksichtigung der Nutzung der selben Biomasse-Art&Menge auch im Refenrezsystem Berücksichtigung derselben land- und forstwirstchaftlichen Fläche auch im Referenzsystem Systemgrenze: Ganze Wertschöpfungskette bzw. Lebenszyklusanlyse Kennwerte für Nachhaltigkeitsindikatoren z.b. absolute und spezifische Kennwerte notwendig, Input- bzw. Output-bezogen Relevant für alle Nachhaltigkeit-Aspekte: ökonomisch, ökologisch und sozial

48 Beispiel: IBUS Demonstrationsanlage in Dänemark Straw Liquid fraction Pretreatment Separation C5 Molasses Evaporation Condensate Fibre Enzymes Stillage separation Steam Solid biofuel Liquefaction Distillation Power plant Ethanol Fermentation Liquefied fibres Yeast

49 Referenz-System Getreide 0,2 t Bioraffinerie-System Rohöl 0,3 t Öl- Raffinerie Benzin 4,6 GJ Futterm. Anlage Futtermittel 3,1 GJ KWK Anlage Strom 3,6 GJ + Wärme 8,7 GJ Stroh 1 t EtOH- Anlage Bioethanol 4,6 GJ Fallstudie Dänemark Brache Futtermittel 3,1 GJ Lignin 0.4 t Strom 0.6 GJ Wärme 2,8 GJ Strom 1,6 GJ + Wärme 1,1 GJ Kohle 0,3 t KWK Anlage Strom 2,0 GJ + Wärme 7,6 GJ 4,6 GJ Treibstoff + 3,6 GJ Strom + 8,7 GJ Wärme GJ Futtermittel

51 Das macht die Task 42 bis Weiterentwicklung des Bioraffinerie-Klassifikationssystems z.b. complexity index, 2. Identifizierung der interessantesten Biomaterialien, 3. Entwicklungspotentiale für energie- und produktorientierte Bioraffinerien, 4. Leitfaden für Nachhaltigkeitsbewertungen, 5. Globale Perspektiven zu Bioraffinerien, 6. Wissensverbreitung 1), 7. Vernetzung und Stakeholder-Einbindung 1), 8. Länderberichte und 9. Bioraffinerie-Trainingskurs. 10. Die Arbeiten werden in Kooperation von Joanneum Research mit der TU-Wien im Auftrag des BMVIT durchgeführt. 1) International mit den teilnehmenden Länder und mit den anderen IEA Bioenergy Tasks, national mit dem bereits aufgebauten Interessentenkreis ( National Team )

52 Fazit Task 42 erarbeitet die interessantesten Bioraffinerie-Konzepte bis 2020/2025 Task 42 Biorefinery arbeitet Fallbeispiele für Nachhaltigkeitsbewertung aus Referenzsysteme beinhalten fossile und biogene Systeme (z.b. Strom&Wärme) Nachhaltigkeitsbewertung in Wertschöpfungskette bei gleichen Flächen und Biomassen im Ref.-System Weitere Info: Eindeutige Klassifikation von Bioraffinerien möglich mit Plattformen, Produkte, Biomasse Rohstoff, Prozesse Bioraffinerien co-produzieren Bioenergy und Biomaterialien ( key driver derzeit Biotreibstoffe)

53 Gerfried Jungmeier National Team Leader JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft RESSOURCES Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit Energieforschung Elisabethstraße Graz Tel: Web: gerfried.jungmeier@joanneum.at Die Teilnahme an den Tasks in IEA Bioenergy wird finanziert vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie / Abteilung für Energie- und Umwelttechnologien.

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