Reisproduktion: Biomasse als Energielieferant
Der Reisanbau – wichtigstes Grundnahrungsmittel weltweit – ist mit hohem Energieaufwand und negativen Umweltauswirkungen verbunden. Forschende des Fraunhofer UMSICHT entwickeln laut einer Mitteilung vom 05.08.2020 eine vielversprechende nachhaltige Alternative, indem sie bisher ungenutzte Biomasse für die dezentrale Stromproduktion verwenden.
Reisanbau-Terrassen in Vietnam – Foto © Solarify
Weltweit fallen bei der Produktion von Nahrungsmitteln Unmengen an Biomasse als Abfallprodukt an. Viele dieser Produkte könnten jedoch durch eine intelligente Kreislaufwirtschaft verwertet werden. Hierzu bedarf es neben Know-how wirtschaftlich tragfähiger Prozesse und neuer Verfahren in der Agrar- und Nahrungsmittelindustrie. Das internationale Projekt CARE (Towards Circular Indonesian AgricultuRE) soll die landwirtschaftliche Kreislaufführung in Indonesien dazu bewegen, die lokale Elektrifizierung nachhaltiger zu gestalten. Denn aktuell wird in den ländlichen Gebieten des Inselstaats Strom oft durch Dieselgeneratoren erzeugt. „Das liegt zum einen an den geografischen Gegebenheiten – weitverzweigte Stromnetze sind die Ausnahme. Zum anderen lassen sich Dieselgeneratoren kurzfristig und nach Bedarf in Betrieb nehmen“, erklärt Esther Stahl aus der Abteilung Verfahrenstechnik am Fraunhofer UMSICHT. Dem gegenüber stehen jedoch die hohen Treibstoffkosten und jährlich etwa 4,6 Mio. Tonnen CO2, die allein durch diese Art der Stromerzeugung in Indonesien freigesetzt werden.
Enorme Mengen Biomasse ungenutzt
Gleichzeitig ist Indonesien mit mehr als 70 Mio. Tonnen pro Jahr einer der größten Reisproduzenten der Welt. Und alleine hierbei entstehen nach Schätzungen von
Experten bis zu 12 Mio. Tonnen organische Abfälle mit hohem Heizwert und niedrigem Feuchtigkeitsgehalt – ideale Energielieferanten, die bisher ungenutzt sind. Hier setzen die Forschenden des Fraunhofer UMSICHT an, indem sie nachhaltige Verwertungspfade für Reisschalen entwickeln. Genauer gesagt wollen sie die Stromversorgung von Reismühlen klimafreundlicher gestalten.
Die Reisschalen sollen dazu vor Ort pelletiert und in speziellen Biomassevergasern als Brennstoff genutzt werden. Das erzeugte Gas kann dann große Teile des bisher verwendeten Diesels als Energielieferant für die Stromerzeugung ersetzen. Durch das Kompaktieren und Hinzufügen geeigneter Additive zur Erhöhung des Ascheschmelzpunktes und der mechanischen Stabilität werden die Reisschalen zu einem wertvollen Rohstoff. „Wir gehen davon aus, dass ein Viertel aller Dieselgeneratoren des Landes mit der Technologie ergänzt werden kann“, so Stahl.
Aber nicht nur Indonesien soll von dem Projekt CARE profitieren: Neben weiteren Reisanbaugebieten, etwa in Italien, Spanien oder Frankreich, ließe sich die Technologie auch auf Biomasseströme wie Blätter oder Einstreumaterialien übertragen. CARE liefert damit einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasen und unterstützt die UN-Nachhaltigkeitsziele.
Nachhaltige Geschäftsmodelle
Die Entwicklung des technischen Verfahrens ist der eine Teil des Vorhabens. Parallel entwickelt das Projektkonsortium, bestehend aus Institut Teknologi Sepuluh Nopember (Surabaya, Indonesien), MicroEnergy International GmbH (Berlin), Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW (Leipzig) und Fraunhofer UMSICHT (Oberhausen), geeignete Geschäftsmodelle und berücksichtigt die Akzeptanz der Technologie in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Stahl: „Wir blicken detailliert auf die jeweiligen Rahmenbedingungen, vom Potenzial des Rohstoffs Reisschale über regionale Vorschriften und die Infrastruktur bis zur Finanzierung. So können wir eine langfristige Rentabilität des Verfahrens sicherstellen.“
->Quelle: umsicht.fraunhofer.de/care