BeonNAT - Innovative Wertschöpfungsketten basierend auf Baum- und Straucharten von Marginalstandorten als Biomassequelle für bio-basierte Industrien
BeonNAT ist ein Projekt, das darauf abzielt, innovative Produkte aus bisher nur wenig genutzter pflanzlicher Biomasse für die biobasierte Industrie zu entwickeln. Die verwendete Biomasse wird aus Sträuchern, Bäumen und anderen verholzten Arten gewonnen. Die Arbeit des Projektes reicht dabei von der Kultivierung und Ernte ausgewählter Arten über die Extraktion und Reinigung von Ölen und Pflanzenextrakten bis hin zur Papierherstellung, Biokohle- und Aktivkohleproduktion.
Das Projekt erhält finanzielle Förderung durch Bio Based Industries Joint Undertaking (JU) gemäß Fördervereinbarung Nr. 887917. JU erhält Unterstützung aus dem Forschungs- und Innovationprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union und durch das Bio Based Industries Consortium.
Das Ausgangsmaterial für die Bio-Produkte stammt sowohl von Kultur- als auch Wildarten. Damit zielt das Projekt auf die Erforschung und Auswahl bisher nur wenig genutzter Pflanzenarten ab, die ein Potenzial für die Erzeugung organischer Produkte unter strengen ökologischen Anforderungen bei einer geeigneten chemischen Zusammensetzung zeigen. Von diesen Arten geerntete Biomasse ist das Ausgangsmaterial für die Verarbeitung und Produktion neuer, biobasierter Produkte durch die beteiligten Unternehmen des BeonNAT-Projektkonsortiums.
Das Konsortium wird untersuchen, wie Marginalstandorte und nicht genutztes Land einer neuen Nutzung zugeführt werden kann und welche Potentiale die für diese Standorte ausgewählten Baum- und Straucharten bieten können. Vor allem die biochemischen und ökologischen Potentiale der geernteten Biomasse und ihre Eignung als Ausgangsmaterial für industrielle Prozesse werden analysiert.
Darüber hinaus wird ein Vergleich zwischen geernteter Biomasse von Kultur- und Wildarten durchgeführt. Gleichzeitig wird das Konsortium die geeigneten Bodenbedingungen, Anbau- und Erntetechniken und -technologien sowie andere Faktoren untersuchen, die die Qualität und Quantität der Pflanzen beeinflussen. Während der Behandlung der Biomasse nach der Ernte wird die Möglichkeit einer Optimierung der Raffinierungs- und Reinigungsprozesse geprüft.
Die innovativen und biobasierten Produkte von BeonNAT werden in mehreren Arbeitspaketen (WP) entwickelt: ätherische Öle und Pflanzenextrakte (WP3), Biokunststoffe für Verpackungen (WP4), Biokohle und Aktivkohle (WP5), neue Absorptionsmittel für die Haustierindustrie (WP6), Zellulosepulpe und Agglomerate (WP7).
Ein wesentlicher Aspekt bei der Durchführung dieses Projekts ist die genaue Analyse der erforderlichen Prozesse. Während die ersten Versuche im Pilotmaßstab durchgeführt werden, wird gleichzeitig die Art und Weise einer industriellen Skalierung untersucht, mit der die Produktivität gesteigert und die Kosten gesenkt werden können. Hauptziel ist entsprechend, maximale Leistung zu erzielen und Nachhaltigkeit in allen Projektphasen in den Vordergrund zu stellen.
BeonNAT hat eine Laufzeit von 60 Monaten und erhält Mittel aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union, insbesondere aus der Ausschreibung H2020-BBI-JTI-2019. Die Gesamtkosten werden auf 5.686.476,25 € geschätzt und mit 4.980.430,28 € finanziert.
Beteiligt ist die BTU an Arbeitspaket (WP) 1 "Überprüfung wenig genutzter Baum- und Straucharten". In WP 1 werden Nutzungspotentiale wenig genutzter, an Marginalstandorte angepasster Baum- und Straucharten anhand von Biomasse von Wildvorkommen in Spanien, Rumänien und Deutschland untersucht. In einem ersten Schritt wird pro Region die Eignung von insgesamt sechs Arten betrachtet. Für Deutschland sind dies Birke (Betula pendula), Robinie (Robinia pseudoacacia), Sanddorn (Hippohae rhamnoides), Brombeere (Rubus fruticosus), Besenginster (Cytisus scoparius) und Besenheide (Calluna vulgaris). Von den aufgeführten Arten werden nach einem Eingangsscreening der Biomassepotentiale jeweils vier Arten für den Anbau in den Regionen ausgewählt und versuchsweise angebaut.
Der Anbau der ausgewählten Baum- und Straucharten erfolgt in WP 2 "Biomasseanbau, Ernte, Logistik und Lieferkette", das durch die BTU geleitet wird. In WP 2 werden unter anderem von den Projektpartnern in Spanien (CIEMAT und ELJAR), Rumänien (USV) und Deutschland (BTU) Versuchsflächen für den Anbau ausgewählter Baum- und Straucharten auf Marginalstandorten etabliert. Die anzubauenden Baum- und Straucharten kommen in den europäischen Regionen als bisher nur wenig genutzte Wildvorkommen auf armen Standorten vor. Basierend auf ihrer Biomasse sollen unterschiedliche Wertschöpfungsketten entwickelt werden.
Bepflanzung Testfläche Welzow
Ebenfalls beteiligt ist die BTU an WP 8 "Absatzmarkt, Biodiversität und Nachhaltigkeitsprüfung der Wertschöpfungsketten". In WP 8 beteiligt sich die BTU an einem Monitoring der ökologischen Auswirkungen des Anbaus der ausgewählten Arten. Besonders im Blickfeld ist dabei die Entwicklung der Humusgehalte des Bodens.
Ansprechpartner an der BTU
apl. Prof. Dr. Dirk Freese (freese(at)b-tu.de)
Dr. Werner Gerwin (werner.gerwin(at)b-tu.de)
Dr.-Ing. Steffi Schillem (steffi.schillem(at)b-tu.de)
Projektpartner
Das Konsortium besteht aus 16 Institutionen und Firmen aus sieben Staaten.
- CIEMAT - Research Centre for Energy, Environment and Technology Research (Spanien) (Projektkoordination)
- CESEFOR - Fundación centro de servicios y promoción forestal y de su industria de Castilla y León(Spanien)
- RE-CORD - Consorzio per la ricerca e la Dimostrazione sulle Energie Rinnovabili (Italien)
- AIMPLAS - Asociación de Investigación de Materiales Plásticos y Conexas (Spanien)
- ATB - Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (Deutschland)
- BTU - Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (Deutschland)
- USV - Universitatea Stefan cel Mare Suceava (Rumänien)
- IPB-CIMO - Instituto Politecnico de Braganca (Portugal)
- CTA - CONTACTICA Innovation S. L. (Spanien)
- IDS - IDOASIS 2002 S.L. (Spanien)
- EJAR - EL JARPIL S.L. (Spanien)
- ENV - ENVIROHEMP S.L. (Spanien)
- NNFCC - NNFCC Ltd. Bioeconomy Consultants (Vereinigtes Königreich)
- TOLSA - Tolsa S.A. (Spanien)
- MAVERICK - Laboratorios Maverick S.L. (Spanien)
- PEFC - Asociacion para la Certificacion Española Forestal (Spanien)