Biomasse

Das Forschungscluster "Biomasse" befasst sich mit der Entwicklung von Technologien zur Umwandlung von Energiepflanzen, biologischen Reststoffen und Abfällen, sowie Abwässern in Wertstoffe und Brennstoffe. Schwerpunkt ist die Entwicklung hochgradig effizienter und adaptierter Biogastechnologie, sowie deren Integration in Prozessketten zur Realisierung von Nährstoffkreisläufen und als Komplementärenergieträger zu fluktuierenden erneuerbaren Energieproduzenten. Beispiele sind die Umwandlung des CO2 im Biogas in Methan in Fällen überschüssiger Strommengen im lokalen Netz, Entwicklung kleiner modularer Fermentereinheiten nach dem Pfropfstromprinzip, Biogas-Upgrading durch geeignete Fermenterkonstruktion und Prozessführung, innovative Verfahren der Vorbehandlung und der Gärrestaufbereitung, sowie Integration in Prozessketten nachhaltigen Nahrungsmittelproduktion (Ökolandbau, Gewächshäuser, Aquakultur).

In den Forschungsarbeiten dieses Clusters stehen Bewertung, Weiterentwicklung und Optimierung dieser Anlagen unter dem Gesichtspunkt der gezielten Modularisierung und Standardisierung und Integrationsfähigkeit in vielfältige Anwendungen im Fokus. Experimentelle Untersuchungen im Labor- und Technikumsmassstab, sowie Simulationen dienen der Auslegung im Pilot- und Demonstrationsmassstab. Berechnungen und Simulationen erfolgen mit Hilfe von etablierten kommerziellen Softwarelösungen. Darauf aufbauende Arbeiten zur Bewertung und zielgerichteten Optimierung, insbesondere hinsichtlich ihrer Rolle in Smart Grids und Prozessketten, schließen gleichgewichtig technische und wirtschaftliche Kriterien ein.

Auf dieser Basis können für verschiedene Konzepte und Technologien nicht nur technische Herausforderungen auf System und Komponentenebene identifiziert werden, sondern auch Geschäftsmodelle aus Sicht von Anlagenbetreibern und Komponentenlieferanten bewertet werden. Es ergibt sich so ein umfassendes Bild der technologischen Perspektiven und Marktchancen von Biogasanlagen in regenerativen Kraftwerken, in der Vermittlung zwischen der Versorgung von Grundbedürfnissen Energie, Abfall, Wasseraufbereitung, sowie in der nachhaltigen Versorgung mit hochwertigen Nahrungsmitteln.