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Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

BioEnergie 2021

Die Bundesregierung verfolgt das Ziel, den Anteil von Biomasse an der Energieversorgung zukünftig deutlich zu erhöhen. Um das Ziel zu erreichen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung die Forschungsförderung in diesem Bereich verstärkt. 2012 starten erste Verbundforschungsvorhaben der Förderinitiative "BioProFi - Bioenergie - Prozessorientierte Forschung und Innovation" (BioProFi), die Ansätze der Förderaktivität "BioEnergie 2021 - Forschung für die Nutzung von Biomasse" aus dem Jahr 2008 aufgreift sowie Fragestellungen der gesamten Wertschöpfungskette in den Mittelpunkt stellt. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, durch Innovationen auf dem Gebiet der Bioenergie den Anteil erneuerbarer Energien an der Energieversorgung zu steigern und damit Treibhausgasemissionen zu senken.

Beim Übergang in das Zeitalter der erneuerbaren Energien besitzt die Bioenergie wegen ihrer guten Speicherbarkeit und der Möglichkeit, sie in alle Endenergieformen (Strom, Wärme, Kraftstoff) umwandeln zu können, eine besondere Bedeutung. Mit dem Ziel, die Potenziale der Bioenergie auszuschöpfen, sind jedoch große Herausforderungen für Forschung und Technologie verbunden. Grundsätzlich ist eine Effizienzsteigerung bei der Erzeugung und Nutzung landwirtschaftlicher Rohstoffe notwendig, um den Anteil von Energie aus heimischer Biomasse substanziell sowie international wettbewerbsfähig zu erhöhen und damit auch die zunehmende Konkurrenz zwischen Energie- und Nahrungs- bzw. Futtermittelproduktion abzufedern. Hierfür sind auch neue Verfahren und Kenntnisse zur Nutzung von Rest- oder Abfallstoffen nötig. Des Weiteren sind vor allem aus Gründen der Effizienz- und Wertsteigerung gekoppelte Nutzungspfade für die energetische und stoffliche Verwendung von Biomasse besonders Erfolg versprechend (Bioraffinerie).

Algenreaktor des Fraunhofer IGB Algenreaktor
Quelle: Fraunhofer IGBDieser Forschungs- und Entwicklungsbedarf wurde mit der Fördermaßnahme "BioEnergie 2021" aufgegriffen. In Projekten an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen werden in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Wirtschaft neue Umwandlungsprozesse von Biomasse - sowohl aus Energiepflanzen als auch aus biologischen Reststoffen - vorangetrieben sowie die Optimierung von Energiepflanzen ausgebaut. Die Forschungsarbeiten umfassen sämtliche Nutzungspfade von Biomasse wie Treibstoff, Elektrizität und Wärme. Ein besonderer Schwerpunkt ist dabei die Förderung von Arbeitsgruppen unter Leitung von jüngeren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die ein langfristig angelegtes Forschungsvorhaben mit einem völlig neuen Ansatz zur Nutzung von Biomasse verfolgen. Gefördert werden insgesamt 27 Projekte, darunter vier Nachwuchsgruppen. Insgesamt stellt das BMBF für BioEnergie 2021 rund 50 Mio. € im Zeitraum 2008-2014 bereit.

In Deutschland soll langfristig eine international wettbewerbsfähige Nutzung von Biomasse ermöglicht und zugleich ein substanzieller Beitrag zur Eigenversorgung mit Energie geleistet werden. Die Technologieführerschaft in der Bioenergie soll ausgebaut werden. Im Zuge der tiefgreifenden Modernisierung der Energiewirtschaft, wie sie im Energiekonzept der Bundesregierung von 2010 festgeschrieben ist, nimmt die Bedeutung der Bioenergie sogar noch weiter zu.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat vor diesem Hintergrund in 2011 die Förderinitiative "BioProFi - Bioenergie - Prozessorientierte Forschung und Innovation" (BioProFi) als eine der ersten Maßnahmen des "6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung" veröffentlicht. Hiermit sollen innovative Forschungsansätze im Bereich der Grundlagenforschung vertieft und neue Impulse zur Nutzung und Verwertung von Biomasse generiert werden. Daneben werden auch weiterhin wissenschaftliche Nachwuchskräfte mit langfristig angelegten und interdisziplinär ausgerichteten Forschungsarbeiten unterstützt. Forschungsprojekte in BioProFi liegen z.B. in den Bereichen Biomassevorbereitung, Konversion (biochemisch oder thermochemisch) oder Produktaufbereitung und -nutzung. Neu hinzu gekommen ist das Querschnittthema Sensorik. Eine schnelle Erfassung wichtiger Prozessparameter stellt noch immer eine Hürde bei der effektiven Steuerung vieler Anlagen und damit bei der Nutzung vielseitiger Rohstoffquellen dar. Das BMBF stellt für die Förderinitiative BioProFi bis 2016 mindestens 25 Mio. € zur Verfügung. Erste Projekte starteten bereits im Jahr 2012.

Geförderte Projekte

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BioEnergie2021

Legende

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Erfolge der Förderung

Obwohl die Bioenergie2021-Projekte noch nicht lange laufen, zeigen sich erste Erfolge. Die wissenschaftlichen Arbeiten im Modul "Energiepflanzen" an Mais, Zuckerrübe oder Raps liefern z. B. wichtige Erkenntnisse im Bereich der Wassernutzungseffizienz, wodurch eine Steigerung des Energieertrags der Pflanzen erreicht werden kann. Im "Ideenwettbewerb Bioenergie" konnte eine geförderte Nachwuchsgruppe erste Erfolge bei der Optimierung der Biosynthese des Zellwandpolymers Callose beim Chinaschilf vermelden. Im Modul "Bioraffinerie der Zukunft" ist es gelungen, eine Technologie zur Gewinnung von Biokraftstoff aus landwirtschaftlichen Reststoffen bis in den Demonstrationsmaßstab zu bringen, wie im Folgenden vorgestellt.

Weitere Themen

Aus dem Themenbereich Forschung

Erfolge der Förderung: Biosprit aus Stroh

Die Nutzung von Bioenergie soll im Zuge der Energiewende zu einer wichtigen Säule der Energieversorgung in Deutschland ausgebaut werden. Eine vom BMBF geförderte Demonstrationsanlage der Süd-Chemie zeigt, wie man Stroh zu Biokraftstoff und anderen biobasierten Produkten machen kann. Das neue Verfahren für die Bioethanol-Herstellung vermeidet den Konflikt mit der Nahrungsmittelversorgung.
mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/17786.php)

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BioEnergie 2021

Geförderte Projekte

BioEnergie2021

Legende

DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH

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Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock

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Johann Dudek Maschinenbau und Metallbau

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Förderbetrag:

Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB)

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HYBRO Saatzucht GmbH & Co KG

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Universität Hamburg

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Universität Hamburg

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Technische Universität Hamburg-Harburg

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Stadtreinigung Hamburg

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Hamburger Stadtentwässerung

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Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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KWS LOCHOW GMBH

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Verein der Zuckerindustrie e.V.

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HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung

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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.