Forschungsbericht 2009



BioNorm 2 - pre-normative research on solid biofuels for improved European standards

Institut: Umwelttechnik und Energiewirtschaft
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt
Stellvertretende Projektleitung: Dipl.-Ing. Verena Mohrig
Mitarbeiter/innen: Dipl.-Ing. Verena Mohrig
Projektnummer: E.1-03.063
Laufzeit: 01.01.2007 - 31.12.2009
Finanzierung: EU


 

Die energetische Nutzung fester Biomassen hat in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen. Obgleich dies eine positive Entwicklung ist, führt die erhöhte Nachfrage biogener Festbrennstoffe teilweise schon zu lokalen Versorgungsengpässen in Bezug auf die Einsatz­materialien. Der Ausgleich dieser lokalen Engpässe durch bundes- bis europaweiten Brennstoffhandel kann theoretisch erfolgen, jedoch sind die Qualität und die Beschaffenheit biogener Festbrennstoffe, anders als bei fossilen Brennstoffen, aufgrund verschiedenster Einflussfaktoren teilweise starken Schwankungen unterlegen. Dadurch wird die problemlose Verbrennung unter Umständen stark erschwert. Hinzu kommt, dass es bisher europaweit kein einheitliches Normenwerk für biogene Festbrennstoffe gibt, in dem die Qualität und die Beschaffenheit der Brennstoffe durch allgemein gültige Brennstoffparameter festgelegt sind.

Seit 2002 arbeitet daher das Technische Komitee 335 "Solid Biofuels" (CEN TC 335) der europäischen Normungskomission (CEN) an der Entwicklung eines solchen Normenwerkes. Durch die Entwicklung von europaweit einheitlichen Normen soll der Markt für biogene Fest­brennstoffe überregional bzw. international transparenter und weiter ausgebaut werden. Da­durch können einerseits z.B. Versorgungsengpässe in Zukunft besser ausgeglichen werden, andererseits bleibt bzw. wird der Markt für Verbraucher durch verbesserte Produktqualität und erhöhte Versorgungssicherheit attraktiv.

Nicht zuletzt ermöglichen Normen für biogene Festbrennstoffe auch die Optimierung der Ver­brennungsanlage im Hinblick auf die Brennstoffe und verbessern damit die Konkurrenzfähigkeit fester Biobrennstoffe gegenüber fossilen Energieträgern sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer Hinsicht.

Die für die Entwicklung von Normen und Standards notwenigen Vorarbeiten werden durch das EU- Projekt "BioNorm 2 - pre-normative research on solid biofuels for improved European standards" geleistet, in dem neben der Festlegung von Brennstoffeigenschaften außerdem Methoden und Vorgehensweisen zu ihrer Bestimmung und Überprüfung erarbeitet werden. Dabei sind die in vier Arbeitspaketen (WP I - IV) festgelegten Arbeitsschwerpunkte auf eine enge Zusammenarbeit mit CEN TC 335 "Solid Biofuels" abgestimmt. Folgende Aufgabenbereiche sind den einzelnen Arbeitspaketen zugeordnet:

WP I:    Probennahme, -reduktion und -planung

WP II:    chemische und physikalische Testverfahren

WP III:    Qualitätsmaßnahmen

WP IV:    Biobrennstoffspezifikationen

Die Gesamtkoordination des Projektes mit 25 Partnern aus elf Ländern übernimmt das Institut für Energetik und Umwelt (IE) in Leipzig. Zusammen mit dem IE und sieben weiteren Partnern ist das Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (IUE) an der Erarbeitung eines Qualitätsmanagementsystems für biogene Festbrennstoffe beteiligt. Neben der Qualitätssicherung und -kontrolle stehen dabei insbesondere die Qualitätsplanung, -verbesserung und die Qualitätspolitik im Mittelpunkt.

Zur Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems für biogene Festbrennstoffe sind die in den Arbeitspakten I, II und IV erarbeiteten Ergebnisse von großer Bedeutung, da sie Einfluss auf die Ausgestaltung eines möglichst einfach umzusetzenden Qualitätsmanagementsystems haben.

Qualitätsplanung:

An erster Stelle die Entwicklung eines geeigneten Prozessmanagements, welches sowohl die produktseitigen Forderungen von Produzenten und Konsumenten an den Brennstoff als auch die prozessseitigen Schwierigkeiten und Einflussgrößen in Bezug auf die Qualität des Brennstoffs berücksichtigt und miteinander vereint. Durch Identifizierung geeigneter Steuerungspunkte innerhalb der Prozesskette und mit Hilfe geeigneter Testmethoden zur Überprüfung der Brennstoffeigenschaften sollen die genannten Aspekte mit dem Ziel maximaler Erfüllung der Forderungen an die Qualität verknüpft werden.

Qualitätsverbesserung:

Durch effektive und sinnvolle Prozessmodifikationen kann im Anschluss ein angepasstes Prozedere zur Überprüfung der Brennstoffparameter entwickelt werden, in dem ein für den Verbraucher und Produzenten rentables Kosten- Nutzen-Verhältnis Berücksichtigung findet. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu bestimmen, welches die jeweilig wichtigsten Testparameter sind, wo innerhalb der Prozesskette der geeignetste Punkt ist die Parameter zu überprüfen, wie oft eine solche Überprüfung in Bezug auf Kostenersparnis stattfinden muss und in welchem Toleranzbereich die Abweichungen liegen dürfen bzw. können.

Qualitätspolitik:

Schlussendlich soll ein Leitfaden entwickelt werden, der allen Beteiligten innerhalb der Prozesskette aufzeigt, was sie bei den individuellen Arbeitsschritten der Brennstoffproduktion und -bereitstellung berücksichtigen müssen, um die Qualitätsanforderungen an das Endprodukt gewährleisten zu können. Ferner soll aufgezeigt werden, wie diese Aspekte in ein ggf. vorhandenes Managementsystem möglichst effizient implementiert werden können.

Weitere Informationen zu BioNorm 2 finden sich unter http://www.bionorm2.eu/ .

Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.

 


Stichwörter

  • EU-Vornorm
  • Qualitätsmanagement
  • Standardisierung
  • biogene Festbrennstoffe