COMET-Programm

Die strategischen Zielsetzungen von COMET sind der Aufbau neuer Kompetenzen durch die Initiierung und Unterstützung einer langfristig ausgerichteten Forschungszusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft auf höchstem Niveau sowie der Aufbau und die Sicherung der Technologieführerschaft von Unternehmen. Durch die Weiterentwicklung und Bündelung existierender Stärken und die Einbindung von internationalem Forschungs-Know-how soll der Forschungsstandort Österreich nachhaltig gestärkt werden.

Das Kompetenzzentrum BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH wird im Rahmen von COMET - Competence Centers for Excellent Technologies durch BMK, BMAW und die Länder Wien, Niederösterreich und Steiermark gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt.

Als Bindeglied zwischen akademischer Forschung und industrieller Technologieentwicklung ist es unsere Vision, nachhaltige und zirkuläre Bioraffinerieprozesse und -technologien zur Herstellung von grünen Gasen, grünen flüssigen Kraftstoffen und grünen Produkten zu entwickeln und zu demonstrieren, um den Übergang zu einer klimaneutralen und von fossilem Kohlenstoff freien Wirtschaft zu unterstützen. Daher wird die Ressourcenbasis auf organische Reststoffe, Abfälle und CO2 erweitert. Umwandlungstechnologien werden weiterentwickelt oder neu konzipiert, um einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen und eine angemessene Systemintegration der Wertschöpfungskreisläufe auf Basis neuer Rohstoffe zu ermöglichen. Durch die Nutzung unserer hervorragenden experimentellen Einrichtungen, die vom Labor bis zur Pilot- und Demonstrationsanlage reichen, ist es unser Ziel, angewandte Forschung von höchster wissenschaftlicher Qualität durchzuführen.

Fortschrittliche digitale Methoden setzen wir für die Technologieentwicklung ein und nutzen diese auch für die Basisautomatisierung, die Optimierung und die Überwachung des Betriebs von Einzeltechnologien und von Gesamtanlagen. Mit Hilfe holistischer und technologieneutraler Planungswerkzeuge sichern wir die bestmögliche Integration von Bioraffinerien und Energiebereitstellungstechnologien in ein nachhaltiges, erneuerbares Energie- und Ressourcensystemsystem.

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HOLZ ALS ROHSTOFF FÜR DIE CHEMISCHE INDUSTRIE

BEST (vormals BIOENERGY 2020+) schließt mit internationalem Konsortium erfolgreich Forschungsprojekt zum Thema Gemischte-Alkohol-Synthese ab. Damit konnte ein weiterer Schritt vom Labor in Richtung Industrie gemacht werden, um zukünftig aus regional verfügbarer Biomasse Einsatzstoffe für die chemische Industrie und Treibstoff herzustellen.

BIOENERGY 2020+ arbeitet seit 2009 an fortschrittlichen Konversionsverfahren zur Herstellung
von Treibstoffen und Chemikalien aus Holz. Am Standort Güssing wird hier an diversen Synthesen geforscht, um z.B. Diesel, Kerosin, Erdgas oder Wasserstoff aus Holz zu produzieren. Auf nationaler Ebene kooperiert BIOENERGY 2020+ in diesem Projekt mit seinem Industriepartner REPOTEC, einem erfahrenen Anlagen- und Kraftwerksbauer insbesondere im Bereich Biomasse-Kraftwerke, und den wissenschaftlichen Partnern Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften an der TU Wien sowie dem Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik an der TU Graz.
Da in den U.S.A die Rahmenbedingungen für Alkohole als Treibstoffzusatz sehr günstig sind, ist das Interesse an diesem Know-How und der Kooperation sehr groß. Dieses Forschungsprojekt ermöglichte BIOENERGY 2020+ den Einstieg in den US-Markt, wodurch die Internationalisierung des Forschungszentrums weiter gestärkt wurde.
Die Gemischte-Alkohol-Synthese funktioniert zusammengefasst folgendermaßen: Das Holzgas wird konditioniert, auf Betriebsdruck komprimiert und anschließend in den Reaktor geleitet. Hier konnte durch den Einsatz eines speziellen Katalysators, dieser wird vom Projektpartner Albemarle entwickelt und bereitgestellt, die Synthese unempfindlich gegenüber Schwefel und anderen Katalysatorgiften gemacht werden. Anschließend wird der austretende Strom abgekühlt – die Alkohole kondensieren
und könnten als flüssiges Produkt abgezogen werden.

Von BIOENERGY 2020+ wird eine Versuchsanlage für die Gemischte-Alkohol-Synthese im
Labormaßstab mit echtem Holzgas (auch Produktgas genannt – ein Gas, welches sich über thermische Konversion aus Holz gewinnen lässt) betrieben. In dieser Versuchsanlage wird Holzgas zu Alkoholen umgewandelt (synthetisiert). Als Produkt entsteht eine Mischung aus verschiedenen Alkoholen, daher wird dieses Verfahren auch als Gemischte-Alkohol-Synthese bezeichnet. Die Alkohole können vor allem in der chemischen Industrie, oder als Treibstoff, genutzt werden. Im nunmehr dritten Gemischte-Alkohol-Synthese Projekt konnte BIOENERGY 2020+ durch den erfolgreichen Betrieb der Versuchsanlage einen Langzeitversuch (1020 Betriebsstunden) unter repräsentativen Betriebsbedingungen durchführen sowie an einem modellbasierten Regelungskonzept arbeiten. Der kalifornische Projektpartner West Biofuels konnte den nächsten
Scale-Up Schritt erfolgreich demonstrieren, es wurde eine optimierte Pilotanlage errichtet und
in Betrieb genommen. Informationen über das Langzeitverhalten und den Einfluss des größeren
Maßstabes der Pilotanlage sind essentielle Forschungsergebnisse um die Gemischte-Alkohol-Synthese zukünftig industriell nutzen zu können.
Die Projektpartner des internationalen Konsortiums waren Albemarle Corporation (Niederlande/
USA), REPOTEC GmbH & Co KG, TU Graz, TU Wien, UC San Diego (Kalifornien, USA) und West Biofuels (Kalifornien, USA). Die Projektleitung des zweijährigen Forschungsprojektes hatte Matthias Binder von BIOENERGY 2020+ inne. Gefördert wurde das Projekt im Rahmen des COMET Programmes der FFG.

Wirkungen und Effekte

Nach heutigem Stand der Technik wird für die Erzeugung des Holzgases Waldhackgut verwendet.
Zukünftig sollen aber jegliche regional verfügbaren, biogenen Abfälle oder Reststoffe als Rohstoff dienen. Die Folge ist, dass unsere Wälder zu CO2-neutralen Energiequellen werden und es keine Teller-Tank-Konkurrenz gibt.
Derzeit finden Verhandlungen über ein Folgeprojekt statt und es herrscht sehr großes internationales
Interesse, auf die erzielten Erfolge mit weiteren Forschungsprojekten aufzubauen.
Zitat Matthias Binder: „Unser Ziel ist es erneuerbare und regional verfügbare Biomasse als Rohstoff für die Herstellung von Einsatzstoffen für die chemische Industrie und als Treibstoff zu nutzen. Wir sind stolz, dass wir aufgrund der erzielten Forschungsergebnisse diesem ambitionierten Ziel wieder ein Stück näher gekommen sind."