Der langfristigen erdölunabhängigen Bereitstellung flüssiger und gasförmiger Brenn- und Kraftstoffe stehen zahlreiche offene Fragen entlang der gesamten Wertschöpfungskette entgegen von der Rohstoffbasis über geeignete Umwandlungsprozesse bis hin zu Produkteigenschaften. Alternative Bereitstellungskonzepte stehen im Hinblick auf Versorgungssicherheit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit auf dem Prüfstein. Damit ist immer noch unklar, was auf die erste Generation von Biokraftstoffen folgen wird.
Vor diesem Hintergrund haben die Initiatoren den ProcessNet Infotag Alternative Brenn- und Kraftstoffe am 18. Okt. 2011 mit dem Ziel organisiert, die aktuellen Probleme mit den Teilnehmern zu diskutieren, um damit die gemeinsame Basis für die Einrichtung eines zunächst temporären ProcessNet Arbeitskreises Alternative Brenn- und Kraftstoffe zu schaffen. Dieses Veranstaltungsziel fand nicht nur eine überaus positive Resonanz bei den Teilnehmern. Es gibt auch zahlreiche Rückmeldungen von Interessenten, die nicht nur die Bedeutung der Initiative hervorheben, sondern auch ihre Bereitschaft zur aktiven Mitgestaltung eines ProcessNet Arbeitskreises Alternative Brenn- und Kraftstoffe erklären.
Es zeigt sich, dass die Idee der Initiative eine Marktlücke schließt. Es gibt zwar zahlreiche branchen- und produktbezogenen Veranstaltungen und Kreise zum Themenbereich Biokraftstoffe und nachhaltige Mobilität, aber es fehlt ein interdisziplinärer Arbeitskreis, der die verfahrenstechnischen Ansätze branchen-, rohstoff- und produktübergreifend in den Fokus stellt. Hinzu kommt, dass zum einen jüngere Methoden wie beispielsweise die Direktverflüssigung noch keine geeignete Plattform gefunden haben und zum anderen die Vernetzung unterschiedlicher verfahrenstechnischer Ansätze in bisherigen Diskussionen zu kurz kommt.
Der ProcessNet Infotag hat Folgendes deutlich gemacht:
Im globalen Kontext kann man beobachten, dass die Bedeutung des Themas zwar auch in anderen Ländern und Kontinenten in zunehmendem Maße erkannt wird, aber ein vergleichbarer interdisziplinärer verfahrenstechnisch orientierter Ansatz noch nicht zu erkennen ist. Somit könnte dieser Arbeitskreis einen Beitrag dazu leisten, dass sich Deutschland mit Europa auf diesem Gebiet einen technologischen Vorsprung erarbeitet und sichert.
Bei der Gewinnung und Anwendung alternativer Brenn- und Kraftstoffe geht es um eine Vielzahl verfahrenstechnischer Schritte der Stoffaufbereitung und Stoffumwandlung in der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff zum Produkt. Dementsprechend soll die Verfahrenstechnik unter Berücksichtigung der Produktanwendung der Schwerpunkt des Arbeitskreises sein.
Zu den verfahrenstechnischen Schritten gehören z. B. zum einen thermochemische, chemisch katalytische sowie biotechnologische Umwandlungsschritte und zum anderen thermische und mechanische Verfahrenstechnik für die Aufbereitung von Rohstoffen, Zwischenprodukten und Produkten sowie für die Abtrennung von Nebenprodukten. Eingeschlossen sind auch Kombinationen der genannten Verfahrensschritte.
Dabei ist die ehem. thematische Beschränkung auf Biokraftstoffe in mehrfacher Hinsicht zu überwinden:
Der Arbeitskreis Alternative Brenn- und Kraftstoffe kann als Ideenschmiede für ein integriertes verfahrenstechnisches Baukastensystem dienen, das durch intelligente Vernetzung und Kombination der einzelnen Prozesseinheiten unter jeweiliger Berücksichtigung von Stoffstrom- und Energiestrombilanzen zum einen eine optimale Anpassung an unterschiedliche Rohstoffe und Produktanforderungen und zum anderen eine flexible Einbindung in unterschiedlichste Konzepte einschließlich Bioraffinerien zur Gewinnung alternativer Brenn- und Kraftstoffe erlaubt.
Beispielhaft werden in Abb. 1 die derzeit bekannten Hauptrouten von lignocellulosehaltiger Biomasse wie z. B. Holz, Miscanthus oder Stroh zu flüssigen Kohlenwasserstoffen mit ihrem integrierten Vernetzungspotential vereinfacht gezeigt. Dabei stellen sowohl die indirekte Verflüssigung über die Zwischenstufe Synthesegas (CO/H2) als auch die Direktverflüssigung einschließlich Flashpyrolyse über die Zwischenstufe Rohöl so genannte thermochemische Umwandlungsprozesse dar, während der TMFB-Pfad (Tailor-Made Fuels from Biomass) auch biotechnologische Prozessschritte beinhaltet.
Der Arbeitskreis Alternative Brenn- und Kraftstoffe steht in der Tradition des bisherigen Fachausschusses Biokraftstoffe, ist aber, wie oben beschrieben, eine Weiterentwicklung. Folgende Aufgaben werden dabei im Vordergrund gesehen:
Angestrebt wird die Erreichung folgender Ziele:
Der Arbeitskreis Alternative Brenn- und Kraftstoffe sollte interdisziplinär zusammengesetzt sein. Die Mitglieder sollten aus Wirtschaftsunternehmen, Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen, Verbänden sowie Fördermittelgeberinstitutionen kommen.
Fachlich sollten folgende Bereiche abgedeckt sein:
Die Arbeitsweise sollte sich insgesamt an der bewährten Ausschusskultur orientieren. Einbis zweimal im Jahr sollten Arbeitssitzungen stattfinden, nach Möglichkeit kombiniert mit Vortragsblöcken zu Schwerpunktthemen. Zu den Aufgaben der Sitzungen gehörte neben den oben angeführten Punkten insbesondere die Diskussion aktueller Themen und Fragestellungen sowie interessanter neuer Ideen und Ansätze. Des Weiteren sollten zu aktuellen Themen öffentliche Veranstaltungen vorgeschlagen werden.
Der Arbeitskreis grenzt sich gegen andere ProcessNet Gremien thematisch ab. Gleichwohl bestehen Kooperationsmöglichkeiten in den überschneidenden Bereichen mit zahlreichen ProcessNet Gruppen in allen Fachgemeinschaften, insbesondere in den Gemeinschaften SuPER Chemische Reaktionstechnik sowie Fluiddynamik und Trenntechnik, die durch gemeinsame Veranstaltungen genutzt werden können. Gegenüber Gremien von anderen das Themengebiet berührenden Gesellschaften wie z. B. UFOP, AGQM, VDA, DGMK, FEE, BBK, BBE, BEE, FVV, VDB u.a. zeichnet sich der Arbeitskreis durch die rohstoff- und produktübergreifende Fokussierung auf die Verfahrenstechnik der Umwandlungsprozesse aus. Auch hier bestehen zahlreiche Möglichkeiten zu enger Zusammenarbeit.
Als Veranstaltungsort wird das DECHEMA-Haus in Frankfurt empfohlen.