Reisproduktion: Biomasse als Energielieferant

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) adressiert die landwirtschaftliche Kreislaufführung in Indonesien mit dem Ziel, 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 Dr. 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 alleine durch diese Art der Stromerzeugung in Indonesien freigesetzt werden.

Enorme Mengen Biomasse ungenutzt  

Gleichzeitig ist Indonesien mit über 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 Feuchtegehalt – 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 Esther 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. Esther 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.«

Förderhinweis

Das Projekt CARE (Towards Circular Indonesian AgricultuRE) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms Bioeconomy International gefördert (FKZ 031B0912A).