Motivation

Ab 2020 sollen in Deutschland 18% des Primärenergiebedarfs aus regenerativen Energiequellen, wie Wind, Sonne und Biomasse gedeckt werden. Im Unterschied zu Sonne und Wind sind mit Holzhackschnitzeln betriebene Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) jedoch spitzenlastfähig und haben einen ausgezeichneten Gesamtwirkungsgrad. Holz von Kurzumtriebsplantagen (KUP) ist eine hervorragende Möglichkeit die Versorgung dieser Kraftwerke mit Biomasse nachhaltig zu gewährleisten. Dem entgegen steht derzeit ein hohes Defizit im allgemeinen Kenntnisstand zu logistischen Methoden und Verfahren bei der Betrachtung von Prozessketten zur Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen.

Projekt

Je nach Verfahrenskette existieren bis zu acht Verfahrensschritte und pro Verfahrensschritt bis zu zwölf Varianten der Holzmanipulation. Daraus resultieren für einen Anwender mannigfaltige Kombinationsmöglichkeiten, welche nicht alle technisch möglich sowie wirtschaftlich bzw. energetisch sinnvoll sind. Insbesondere die Teilprozesse Ernte, Trocknung, Lagerung und Hacken stellen aufgrund der zeitlichen und räumlichen Entkopplung von der eigentlichen Verwertung des Materials besondere Anforderungen an die Logistik. Die unterschiedlichen konstruktiven und verfahrenstechnischen Alternativen, die sich im Aufwand bzw. in der durchgeführten Reihenfolge teils erheblich unterscheiden, sind daher im Detail zu betrachten.

Ziel ist demnach die Optimierung der logistischen Prozesskette bei der Bewirtschaftung von KUP zu gewährleisten. Daraus leiten sich folgende Anforderungen ab:

• die vollständige Erfassung und quantitative Beschreibung aller Teilprozessschritte, ggf. die Ermittlung wichtiger Prozesskenngrößen,
• die Entwicklung von Methoden für den Entwurf, die Bewertung und den Vergleich der Alternativen für den Gesamtprozess,
• die Identifikation von Bedarfen für eine Weiterentwicklung von Verfahren und Geräten.

Bei der Durchführung des Projektes erarbeitet die Arbeitsgruppe Materialflussplanung mit Blick auf die Entwicklung und den Einsatz notwendiger Maschinen gemeinsam mit der Professur für Agrarsystemtechnik der TU Dresden ganzheitliche Lösungskonzepte. Dank dieser Kooperation wird einer umfassende Betrachtung des logistischen Gesamtprozesses mit einerseits dynamischen Einflussfaktoren (Naturprodukt Holz, Wetter, geografische Begebenheiten) und andererseits einem konstanten Verbrauch (Hackschnitzel zur Verstromung) möglich. Gleichzeitig wird der Weg für den Einsatz besonders nachhaltiger Technologien zur Erzeugung regenerativer Energien bereitet.

Ansprechpartner: Hannes Hahne

zurück