Bioenergie ohne Preistreiberei: Verfahren der Uni Kassel macht Abfälle nutzbar

Rund 8,5 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland werden bereits aus Biomasse gewonnen – doch obwohl Bioenergie einen wesentlichen Baustein der Energiewende darstellt, gibt es Vorbehalte gegen diese Technologie.

Kritiker bemängeln, dass viele Biogas-Anlagen mit Mais oder anderen Nutzpflanzen aus Monokulturen gefüttert werden; die Anbauflächen würden intensiv gedüngt, der Anbau der Energiepflanzen treibe zudem die Pachtpreise in der Landwirtschaft hoch und stehe in Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln.

Mit einem Verfahren, das Agrarwissenschaftler der Universität Kassel entwickelt haben, lassen sich diese Nebenwirkungen vermeiden; es macht Biomassen nutzbar, die in Gärten, Parks oder an Straßen anfallen. Die EU fördert nun ein Projekt, das die Markteinführung dieses sogenannten IFBB-Verfahrens vorbereitet.

Die Energie liegt buchstäblich an der Straße: „Biomassen fallen in einer Stadt zuhauf an“, erläutert Prof. Dr. Michael Wachendorf, Leiter des Fachgebiets Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe an der Universität Kassel, die Ausgangslage: „Das reicht vom Grünschnitt an den Straßenrändern und in Parkanlagen bis zum Herbstlaub der Bäume.“

Bislang war all dies reiner Abfall. „Die Qualität dieser Biomassen ist sehr unterschiedlich, mit herkömmlichen Verfahren sind sie schwer zu verwerten“, so Wachendorf. Der Grund ist ein Stoff namens Lignin, der vielen Pflanzen Stabilität verleiht. Hohe Ligningehalte aber mindern die Methanausbeute in Biogasanlagen. Zudem schädigen die Mineralstoffe im Laub oder Gras bei einer direkten Verbrennung den Ofen.

Das IFBB-Verfahren (Integrierte Festbrennstoff- und Biogasproduktion aus Biomasse), das von der Universität Kassel entwickelt wurde, ermöglicht es, aus diesen Biomassen dennoch umweltfreundliche Energie zu erzeugen. Der Schlüssel dazu ist eine Maische, die aus Grünabfällen und Wasser angesetzt wird. Das Verfahren des Maischens ist aus dem Brauhaus bekannt: Beim Bierbrauen wird ein Getreide-Wasser-Gemisch mehrere Stunden erhitzt, dabei wird Stärke in Zucker umgewandelt.

Beim IFBB-Verfahren hingegen dauert die Maischung nur etwa eine halbe Stunde, wodurch die Zellwände der Pflanzen aufgeweicht werden, aber noch keine chemischen Prozesse beginnen. Anschließend wird die Maische gepresst; dabei entstehen Presssaft und Presskuchen, zwei wertvolle Produkte. Der Presssaft ist faserarm und damit leicht zu Biogas vergärbar. Der Presskuchen stellt einen hochwertigen und (nach dem Trocknen) lagerbaren Brennstoff dar.

Im COMBINE-Projekt der Europäischen Union soll nun der Grundstein für die kommerzielle Realisierung des im Labor- und Technikumsmaßstab erprobten Verfahrens gelegt werden. Als Musterobjekt dient dabei die erste großtechnische Anlage dieses Prinzips, die gerade in Baden-Baden in Betrieb gegangen ist. Das Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe der Universität Kassel unterstützt in diesem Projekt die europäischen Partner mit technologischem und ökologischem Knowhow und beim Betrieb eines mobilen Prototypen, der zu Untersuchungszwecken und zur Demonstration eingesetzt wird.

Die Universität Kassel arbeitet bei COMBINE unter anderem mit der Universität Gent (Belgien) und der britischen Kultur- und Naturschutzorganisation National Trust zusammen. Gemeinsam mit den Partnern werden Studien zur regionalen Machbarkeit in Frankreich, Belgien, Großbritannien und Deutschland erarbeitet. Das Projekt wird von der Universität Kassel geleitet und umfasst ein Gesamtbudget von 4,5 Mio. Euro, das von der Europäischen Union im Rahmen des Northwest Europe Programme mit 2,2 Mio. Euro bezuschusst wird.

Info:
Prof. Dr. Michael Wachendorf
Universität Kassel
FB 11 – Ökologische Agrarwissenschaften
Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe
Tel.: +49 5542 98-1334
E-Mail: mwach@uni-kassel.de