Wood2CHem: Eine Informatikplattform für die Entwicklung von Bioraffinerien

Bioraffinerien eröffnen der Holzindustrie zahlreiche Möglichkeiten, um aus Biomasse hochwertige Produkte herzustellen. Aufgrund der Zusammensetzung und komplexen chemischen Struktur von Holz ist es möglich, aus diesem Material eine Vielzahl von chemischen Verbindungen mit beträchtlichem Mehrwert zu gewinnen. Eine grosse Herausforderung stellt dabei das Design der jeweiligen Bioraffinerie dar. Das Projekt zielt darauf ab, innovative Verfahren und Umwandlungstechnologien in unterschiedlichen Prozesskonfigurationen mit einem ganzheitlichen Ansatz zu bewerten, zu integrieren und zu optimieren. Dadurch lassen sich Erfolg versprechende Konzepte klar identifizieren.

Für die Verwertung von Holzabfall aus Forstwirtschaft und Zellstoffindustrie gibt es eine grosse Vielfalt möglicher Verarbeitungswege. Dabei stehen die stoffliche und die energetische Verwertung in Konkurrenz zueinander. Um die bestmögliche Bioraffinerie-Variante für das vorhandene Material zu identifizieren, braucht es daher ein Instrument zur Entscheidungsfindung.

Das Konsortium des Projekts Wood2CHem strebt die Entwicklung einer Informatikplattform an, mit der sich die aussichtsreichsten Konfigurationen für Bioraffinerien systematisch eruieren lassen. Dabei werden die thermodynamische, wirtschaftliche und umweltschutztechnische Leistungsfähigkeit bewertet. Die Entwicklung dieser integrativen Plattform erfolgt in Zusammenarbeit mit Experten aus Chemie und Prozessdesign. Die Plattform zielt auf die Integration sämtlicher technologischen Entwicklungen im Bereich der Holzumwandlung ab. Sie soll durch die Konzipierung industrieller Fallstudien validiert werden.

Das Projekt dient der Entwicklung von Industriekonzepten. Es unterstützt Experten in der Entscheidungsfindung, um integrierte und innovative Konzepte für die rationelle Verwertung von Holz zu entwickeln. Das ermöglicht die Konzeption und den Vergleich integrierter Verfahren. Durch einen umfassenden, auf die Konzeption von Verfahren ausgerichteten Ansatz bringt die Plattform alle Akteure zusammen, die eine industrielle Nutzung von Holz in Bioraffinerien anstreben.

Um die verschiedenen Verwertungswege zu vergleichen, wurden bestehende Analysetools in die Informatikplattform eingebracht. Das Projekt zeigt die Synergien verschiedener Verfahren und erlaubt es, unterschiedliche Prozessdesigns miteinander zu vergleichen. Dadurch macht das Projekt auch sichtbar, dass Unsicherheiten in den Bereichen Investitionskosten, Produkterlöse und Energiepreise das Design und die Ausrichtung von Bioraffinerien beeinflussen können.

Wood2CHem: a computer aided platform to support the optimal implementation of woodbased bio refinery concepts