Weltweit ist seit Jahren ein verstärkter Trend zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe zu verzeichnen. Dabei hat sich vor allem die energetische Nutzung, d. h. die Erzeugung von Wärme, Strom und Treibstoffen auf Basis von fester, flüssiger oder gasförmiger Biomasse, kontinuierlich weiterentwickelt. Die Bioenergie ist in den vergangenen Jahren auch in Österreich zu einer tragenden Säule der Energieversorgung geworden. Allein im Zeitraum von 2005 bis 2012 erhöhte sich der Bruttoinlandsverbrauch an Bioenergie (inklusive biogenem Hausmüll) um 64 % (von 159 PJ auf 275 PJ).

Die Zuwachsraten bei der stofflichen Nutzung fielen geringer aus, obwohl die stoffliche Verwertung nachwachsender Rohstoffe hohes Innovationspotenzial in Hinblick auf neue Technologien und Produkte aufweist. Ein zukunftsweisendes Konzept zur nachhaltigen Nutzung von Biomasse ist die sogenannte „Bioraffinerie“. In einer Bioraffinerie können unterschiedliche biogene Rohstoffe (z. B. Holz, organische Abfälle oder Getreide) in gekoppelten Produktionsprozessen hocheffizient in stoffliche biobasierte Produkte (wie Biowerkstoffe, Basischemikalien usw.) und in biogene Energieträger (Treibstoffe, elektrische Energie und Wärmeenergie) umgewandelt werden.

Österreich ist seit 1978 Mitglied im Implementing Agreement „IEA Bioenergy“, mit dem die Entwicklung und Vermarktung von umweltfreundlichen, effizienten und kostengünstigen Bioenergietechnologien forciert wird. In Task 42 Bioraffination werden neue, integrierte Wege zur energetischen und stofflichen Nutzung von Biomasse als zentrale Elemente einer biobasierten Wirtschaft erforscht und Methoden zur nachhaltigen Verarbeitung von Biomasse in ein Spektrum von marktfähigen biobasierten Produkten und Bioenergie untersucht. Strategisch relevante Informationen zu Bioraffinerie-Wertschöpfungsketten werden analysiert und verbreitet. Folgende Aspekte werden mit österreichischer Beteiligung untersucht:
> Bewertung der wesentlichen Marktentwicklungsaspekte für integrierte Bioraffinerien
> Unterstützung der Industrie bei der Positionierung in einer zukünftigen „BioEconomy“
> Analyse optimaler nachhaltiger Biomasse-Aufschließungsmethoden im Food- und Non-Food-Bereich
> Erarbeitung von Empfehlungen für die Politik
> Organisation von Aktivitäten zur Wissensverbreitung sowie Trainingsaktivitäten.

GREEN SAFER SOLVENT
Innovatives Herstellungsverfahren von Ethyllactat aus Milchsäure

Ein weltweit nachgefragtes Produkt mit jährlich steigendem Umsatz ist das “Safer Solvent“ Ethyllactat (Milchsäureethylester). Diese biologisch abbaubare und ungiftige Chemikalie dient heutzutage schon weltweit zur Substitution von zum Teil toxischen Lösungsmitteln aus fossilen Quellen. Der aus unterschiedlichen Rohstoffen biogenen Ursprungs herstellbare Ester der Milchsäure wird unter anderem in der Mikroelektronik als Lösungsmittel eingesetzt und erfüllt sogar die Qualitätsanforderungen der Halbleiterindustrie.

Im Rahmen des Projekts “Green Safer Solvent“ wird von ForscherInnen der JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH ein innovatives, hocheffizientes Herstellungsverfahren für Ethyllactat mittels reaktiver Trennverfahren entwickelt. Dadurch können der Veresterungsprozess von Milchsäure und Ethanol und die Abtrennung des Zielprodukts Ethyllactat simultan in einem Apparat ablaufen, wodurch wesentliche Prozessvorteile hinsichtlich der Effizienz des Verfahrens entstehen. Ebenso werden geringere Investitions- und Betriebskosten erwartet. Der Entwicklungsprozess wird durch eine ökologische Prozessbewertung begleitet, um etwaige umweltrelevante Problemstellungen in die Entwicklung einbeziehen zu können. Das Verfahren schließt an bestehende Demonstrationsprojekte an, die Milchsäure auf Basis von Non-Food Rohstoffen (Gras und Stroh) erzeugen und damit nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion stehen.