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.

Im Projekt BIO-LOOP wird Energie aus Biomasse erzeugt und Kohlendioxid indiriekt aus der Atmosphäre abgeschieden. Dafür begab sich das Projektteam auf die Suche nach dem idealen Sauerstoffträger für Chemical Looping Combustion.

Biomasse wird schon jetzt als CO2-neutrale Energie-quelle angesehen und daher zur Reduktion der Treib-hausgas-Emissionen eingesetzt, da das bei der Verbrennung freigesetzte CO₂ beim Wachstum der Pflanzen aus der Atmosphäre eingebunden wird. Mit einer neuartigen Technologie, genannt Chemical Looping (CL), wird der für Verbrennung (und allenfalls auch für Vergasung) von Biomasse erforderliche Sauerstoff mithilfe eines festen Sauerstoffträgers zur Verfügung gestellt. Das entstehende CO₂ kann einfach und kostengünstig abgeschieden und als hochwertiger Grundstoff für eine Weiterverarbeitung bereitgestellt werden.

Damit steht eine CO₂-negative Emissionstechnologie zur Verfügung, die einen wichtigen Beitrag gegen die globale Erwärmung leisten kann.
Das Schlüsselelement der Technologie ist der Sauerstoffträger. In zahlreichen Untersuchungen und Experimenten wurden in BIO-LOOP die wichtigsten Eigenschaften und Anforderungen an Sauerstoffträger herausgearbeitet. Dabei entstand nicht nur ein klareres Bild über deren Spezifikationen, sondern auch eine Methodik, diese zu bewerten und untereinander zu vergleichen. Damit kann die Eignung unterschiedlicher Metalloxide, ob natürliche Erze oder synthetische Materialien, sehr schnell abgeschätzt werden.

Eigenschaften von Sauerstoffträgern

Neben Umweltverträglichkeit und Kosten wurden durch experimentelle Evaluierung zwei Gruppen an wichtigen Eigenschaften identifiziert:

• Spezielle Sauerstoffträgereigenschaften
• Allgemeine Bettmaterialeigenschaften.

Nur die Sauerstoffträger, welche in beiden Eigenschaftsfeldern Topwerte erreichen, kommen als ideales Material in Frage. Grafisch können Sauerstoffträger mithilfe sogenannter Spinnendiagramme verglichen werden. Die eingezeichnete Fläche spiegelt direkt die Eignung als Sauerstoffträger wider. Bereits vor dem Einsatz in aufwendigen Großanlagenversuchen wird das Potenzial jedes Sauerstoffträgers abgeschätzt. Darüber hinaus wird das Trägermaterial mit speziell angepassten Analysewerkzeugen bezüglich seiner Reaktionsgeschwindigkeit vermessen, um das Ver-halten in der Großanlage mit Hilfe von Modellen simulieren zu können. Mit diesem vorab optimierten Design sind hohe Effizienzen im Realbetrieb zu erwarten.

Wirkung und Effekte

Die Identifikation geeigneter Materialen und damit der Fortschritt der Chemical Looping Combustion Technologie an sich kann damit ungemein beschleu-nigt werden. Im Hinblick auf die fortschreitende Klimaerwärmung ist dies von großer Bedeutung und kommt keinen Tag zu früh.
Projektkoordination (

Partner

• TU Graz (ITE, CEET)
• TU Wien
• NIC Ljubljana
• SCIC Spain
• Chalmers University of Technology
• AFL List GmbH
• Christopf Industries Austria GmbH
• Rouge H2 Engineering GmbH
• SW-Energie Technik GmbH
• TG Mess-, Steuer- und Regeltechnik GmbH
• Rohkraft- Ing. Karl Pfiehl GmbH

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