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Sun Power Plant

Das Projekt "Sun Power Plant" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (E166) durchgeführt. Der in den nächsten Jahren steigende Bedarf an Biokraftstoff verleiht der Bioethanol-Produktion enorme Relevanz. Die Herstellung von Bioethanol aus nachwachsenden Rohstoffen ist bei der großtechnischen Produktion ein technologisch ausgereifter Prozess. Die Einbindung in eine Region hinsichtlich des lokalen Rohstoffaufkommens, der lokalen Reststoffverwertung und auch der lokalen nachhaltigen Energieversorgung ist jedoch bei der großtechnischen Ethanolproduktion sehr schwer realisierbar. Aufbauend auf eine vorangegangene Grundlagenstudie sollen in dieses Projekt nun die konkreten Bedingungen für eine ökologisch und ökonomisch optimale Bioethanol-Kleinanlage definiert werden. Ziel des Projektes ist die Untersuchung von technischer Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Bioethanol-Produktion am Standort Harmansdorf/Rückersdorf. Die angestrebte Produktionskapazität soll in der Größenordnung von etwa 1000 Tonnen Bioethanol pro Jahr liegen. Geplant ist, die Bioethanolanlage mit einer Biogasproduktion zu kombinieren. Der Reststoff 'Schlempe' aus der Ethanolproduktion soll unter Zumischung von Co-Substraten (nachwachsende Rohstoffen) zu Biogas vergoren werden. Dieses Biogas dient der regenerativen Wärmebedarfsdeckung der Bioethanolanlage, wobei verschiedene Versorgungsstrategien z. B. Abwärme aus einem BHKW oder alleinige thermische Verwertung in einem Gaskessel untersucht und miteinander verglichen werden. Einleitend werden im Zuge einer Standortanalyse die landwirtschaftlichen Verhältnisse erhoben und Fragen zur Infrastruktur geklärt - wie zum Beispiel die Versorgung mit Brauch-, Prozess- und Kühlwasser, die allgemeine Energieversorgung und letztlich die Verwertung der erzeugten Produkte Bioethanol, Biogas, Strom, Wärme und Biogas-Reststoffe. In der Basic Engineering Phase erfolgt die Grundauslegung der zu untersuchenden Anlagen-Varianten. Hauptaugenmerk für den Bioethanolprozess sind die Energie- und Stoffströmen sowie die angelegten Wärmeniveaus, um jene Temperaturen aus der Biogaserzeugung bereitzustellen, die für die Bioethanolerzeugung benötigt werden. Desweiteren werden alternative Membrantrennverfahren (Pervaporation oder Dampfpermeation) zur Entwässerung des destillativ erzeugten Bioethanols geprüft. Zentraler Punkt im Design des Biogasprozesses ist die Optimierung der eingesetzten Substrate. Ziel ist die 100Prozentige Verwendung der anfallenden Bioethanol-Schlempe, die mit geeigneten Co-Substraten vergoren werden soll. Diese Co-Substrate könnten zum Beispiel nachwachsende Rohstoffe wie Stroh oder Pflanzen von Fruchtfolgeflächen sein, die im Rahmen der Rohstoffproduktion für die Bioethanolherstellung als Reststoffe entstehen. In der anschließenden Detail Engineering Phase erfolgt die detaillierte Auslegung der gewählten optimalen Verfahrens- und Anlagenkombination am gegebenen Standort. In Zusammenarbeit mit den am Projekt beteiligten Firmenpartnern werden schließlich die zu erwartenden Kosten für dieses Konzept im bestmöglichen Detaillierungsgr

Hyvolution Nicht thermische Produktion von reinem Wasserstoff aus Biomasse

Das Projekt "Hyvolution Nicht thermische Produktion von reinem Wasserstoff aus Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (E166) durchgeführt. HYVOLUTION ist ein Integriertes Projekt im 6. Rahmenprogramm der Europäischen Union zu Nachhaltigen Energie-Systemen mit dem Ziel, einen Entwurf für einen industriellen Bio-Prozess zur dezentralen Herstellung von Wasserstoff in Kleinanlagen aus lokal produzierter Biomasse zu entwickeln. Das neue Verfahren in HYVOLUTION basierend auf einem Bio-Prozess, der thermophile und phototrophe Bakterien einsetzt, um eine höchstmögliche Wasserstoff-Produktivität in kleinen, kostengünstigen Anlagen zu erzielen - soll es ermöglichen, 10-25Prozent des Bedarfs der Europäischen Union an Wasserstoff zur Produktion von Strom oder zur Verwendung als Treibstoff bei Kosten von etwa 10 Euro/GJ bereitzustellen. Der 2-stufige Bio-Prozess besteht aus einem thermophilen Schritt, in dem Wasserstoff, CO2 und Zwischenprodukte entstehen, gefolgt von einer photo-heterotrophen Fermentation, in der diese Zwischenprodukte ebenfalls zu Wasserstof und CO2 umgewandelt werden, um so einen Wirkungsgrad von 75Prozent zu erreichen. Gleichzeitig umfaßt das Projekt die Entwicklung eines Verfahrens zur Gasaufbereitung um das Produktgas optimal zu reinigen. Die Gasaufbereitung muß in der Lage sein, kleine und sich häufig ändernde Gasvolumenströme unterschiedlicher Gaszusammensetzung handhaben zu können. Modellierung und Simulation der einzelnen Grundoperationen des Prozesses, zusammen mit einer innovativen System Integration sowie der Kombination von Massen-, Energie- und Exergiebilanz soll einen minimalen Energiebedarf und maximale Ausbeute an Wasserstoff gewährleisten und so die Produktionskosten reduzieren. Die System Integration umfasst dabei auch die Entwicklung eines Steuer- und Regelkonzeptes für den neuartigen Bio-Prozess. In HYVOLUTION sind 11 EU Länder, die Türkei und Russland vertreten. Das multinationale und multidisziplinäre Konsortium besteht aus Spezialisten aus dem akademischen Bereich und aus der Industrie, sowie 7 Klein- und Mittelbetrieben, was eine hohe Qualität und intensive kommerzielle Nutzung der Projektergebnisse garantiert.

Mixer-CFD, Entwicklung von Rührwerkssystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungs-Simulation (CFD)

Das Projekt "Mixer-CFD, Entwicklung von Rührwerkssystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungs-Simulation (CFD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (E166) durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es das Mischverhalten sowie die Performance von Rührsystemen in Biogasanlagen zu erfassen, und mittels CFD-Simulation mathematisch darzustellen. Von diesen Computer-Simulationen kann das aktuelle Mischverhalten abgelesen werden. Daraus können Rückschlüsse auf optimale Reaktorgeometrien und Positionierung von Rührsystemen, optimale Rührwerkskombinationen sowie minimierter Energieeinsatz abgeleitet werden. Prinzipiell sollen mindestens 2 Biogasanlagen mit unterschiedlichen Rührwerksystemen er-fasst werden. Die rheologische Beschreibung der Fermenterinhalte (Gärgut) wird basierend auf bestehen-den Daten verfeinert und präzisiert. In Abhängigkeit von Korngrößenverteilungen (Halmlän-gen etc.) sowie eingesetzten Substraten wird die Viskosität sowie das rheologische Verhal-ten experimentell erfasst. Durch die Datenaufnahme bei bestehenden Biogasanlagen (Reaktor- und Rührwerksgeometrien) kann in einem ersten Schritt das aktuelle Mischverhalten dargestellt werden. Da-durch können Hinweise auf die Optimierung der in diesem Projekt beteiligten Biogasanlagen hinsichtlich Mischgüte und Energieeinsatz abgeleitet werden. Die CFD-Modelle werden durch ein Validierungsverfahren überprüft. Durch punktuelle Zuga-be von Bacillus globigii werden Rührkessel-Response-Kurven aufgenommen. Das Grundmodell der CFD-Simulation wird dann soweit modifiziert damit Aussagen über folgende Fragestellungen getroffen werden können: Optimierung Mischverhalten bei bestehenden Anlagen Optimierung Rührwerkgeometrie im Fermenter Minimierung Energieeinsatz bei bestehenden Rührsystemen Optimales Rührsystem bei landw. Biogasanlagen Endprodukte: Für bestehende Konzepte/Betreiber Leitfaden zum optimalen Misch-Algorithmus Hinweise auf Totzonen Minimierter Energieeinsatz bei optimaler Erreichung des Mischzieles Für Neu-Konzepte / Konstrukteure Einsatzgrenzen von Rührwerk-Systemen (Langsam-, Schnellläufer; Propeller-, Paddelrühr-werke, Mischung aus diesen Gruppen) Beste Anordnung im Fermenter Minimierter Energieeinsatz

Teilprojekt: Doktoratsinitiative Holz - Enzymraffinerie

Das Projekt "Teilprojekt: Doktoratsinitiative Holz - Enzymraffinerie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Auf Initiative des Bundesministeriums für Wissenschaft und Forschung (BMWF) entstand in Kooperation mit der Kooperationsplattform Forst - Holz - Papier (FHP) eine Doktoratsinitiative 'Holz - Mehrwertstoff mit Zukunft' (DokInHolz). Die einzelnen Dissertationsthemen sollten dabei die gesamte Wertschöpfungskette Forst - Holz - Papier abdecken und über das Leitthema 'nachhaltige Ressourcennutzung' miteinander verknüpft sein. Über die Koordination durch FHP wurden aus einem Themenpool von dreißig Themen elf Themen ausgewählt und in einer Kooperation der akademischen Betreuer der Dissertationsprojekte und der Wirtschaftspartner weiter elaboriert. Die einzelnen Themen betreffen die Sicherung der forstlichen Primärproduktion unter Aspekten von Risiko und Unsicherheit, die Entwicklung von Modellen für ein Supply-Chain Management und neue Technologieansätze für eine effiziente Verarbeitungskette von Laubholz, Grundlagen zum chemischen sowie zum mechanischen Aufschluss des Rohstoffes Holz, das Alterungsverhalten von Cellulose basierten Materialien, Modelle zur Festigkeit von Cellulosefasern, Modelle zur Beschreibung der mechanischen Eigenschaften von Holz, Brettschichtholz und Brettsperrholz unter Berücksichtigung von Material- und Strukturnichtlinearitäten sowie von Verbindungsmittel im Bereich der ressourcen-effizienteren Nutzung von Holz im Bauwesen. Die Doktoratsinitative mit seinen einzelnen Forschungsthemen wird durch die Universität für Bodenkultur (BOKU), der TU Wien und TU Graz, sowie die Universität Innsbruck durch Unterprojekte erarbeitet. Die Projektkoordination wird durch Prof. Teischinger an der BOKU und stellvertretend durch Prof. Eberhardsteiner von der TU Wien geleitet.

Produktveredelung mit multifunktioneller Wirbelschichtanlage

Das Projekt "Produktveredelung mit multifunktioneller Wirbelschichtanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Das Institut für Umweltbiotechnologie verfügt über eine Fermentationsanlage im Demonstrationsmaßstab inklusive Gefriertrocknung, die im Wesentlichen im Rahmen von Firmenkooperationen genutzt wird. Diese Fermentationsanlage soll nun um ein Wirbelschichtgerät erweitert werden. Mit Hilfe dieser Anlage können Produkte aus der Fermentation nicht nur getrocknet werden, sondern auch so formuliert werden, wie sie letztendlich auf den Markt kommen können (Pellets, Granulate, Pulver, gecoatete Produkte, ...). Durch diese Anlagenerweiterung wird das IFA-Tulln der einzige Anbieter der gesamten Prozesskette von Fermentation, Produktkonzentrierung, Trocknung und Formulierung innerhalb Europas und eröffnet sich dadurch eine breite Palette an neuen Kooperationsmöglichkeiten aus der Futtermittelindustrie, Lebensmittelindustrie bis hin zur Enzymproduktion und z.B. Hefespezialitäten.

Umweltoestroegene

Das Projekt "Umweltoestroegene" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für angewandte Mikrobiologie durchgeführt.

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