Der Ansatz des Logistikkonzeptes BioLog war, wichtige Voraussetzungen zur stärkeren Nutzung von Energiepflanzen zu schaffen. Nur wenn es gelänge, Ganzpflanzen für die Herstellung synthetischer Biokraftstoffe nutzbar zu machen, könnten erhebliche Potenziale erschlossen werden. 

Damit kamen der Aufbereitung und Logistik der Biomasse die entscheidende Bedeutung zu. Denn geerntete Energiepflanzen sind voluminös und ihre Energiedichte ist gering, was ihren Transport über größere Distanzen unökonomisch macht. Einen Lösungsansatz sah man in dem vorherigen Abpressen der wässrigen Anteile und in der Aufbereitung der festen Bestandteile zu einem homogenen Brennstoff. Was die Universität Kassel in einem Vorläuferprojekt theoretisch erprobt hatte, sollte nun umfassend im industriellen Maßstab umgesetzt werden. Dafür mussten nicht nur verschiedene Verarbeitungsschritte bei verschiedenen Partnern funktionieren, sie mussten auch reibungslos ineinander greifen.

Knackpunkt des Konzepts war die Aufbereitung der geernteten Energiepflanzen. Möglichst hohe Anteile der enthaltenen Flüssigkeit sollen abgepresst, in der Biogasanlage vergoren und anschließend als Wirtschaftsdünger ausgebracht werden. Anders als bei der Verbrennung würden die enthaltenen Nährstoffe dem regionalen Kreislauf so nicht verloren gehen. Dies wäre auch eine der ökologischen Komponenten des Verfahrens gewesen. Zudem ließen sich auf dieser Stufe dezentral Strom und Wärme erzeugen, die für den weiteren Prozess und anderweitig genutzt werden könnten. Wie gut der Presssaft für die Vergärung geeignet ist und ob wichtige Nährstoffe über diesen Weg auf den Acker zurück geführt werden können, prüfte die Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL).

Die festen Anteile dagegen galt es, für die spätere Vergasung aufzubereiten. Daran arbeiteten fünf Partner:

Das Forschungszentrum Karlsruhe GmbH (FZK) untersuchte, ob die Elektroporation das spätere Abpressen der Flüssigkeit erleichtert. Dabei wurden die Biomassen zum Zellaufschluss wiederholt starker Spannung ausgesetzt. Sie zerstörte nicht nur die Zellmembran, sondern erleichterte damit auch das spätere Abpressen möglichst großer Anteile der enthaltenen Flüssigkeit. Die Pressung und anschließende Trocknung des Pressguts sollte für die spätere Pelletierung die optimalen Voraussetzungen liefern.

Dem Aufbereitungsweg über die Silierung widmete sich das Leibniz-Institut für Agrartechnik Bornim e.V. (ATB). Rohstoff war auch hier die mit Elektroporation bearbeitete Biomasse. Noch war unbekannt, wie sich Pflanzenart, Trockenmassegehalt, Häcksellänge oder Lagerdauer auf die spätere Silage auswirken würden. Umso komplexer stellte sich die Aufgabe der Bornimer dar, energetische und ökonomische Kenngrößen zur Bewertung des Gesamtverfahrens zu ermitteln. Auch der Weg über die Silierung mündete schließlich in eine Entwässerung, die in diesem Fall mechanisch vorgenommen wurde. Die Anhydro GmbH nutzte dazu ihre Erfahrungen mit der Schneckenpresse, die sie so veränderte, dass ein möglichst trockenes Pressgut übrig bieib. Im Folgeschritt steht als weiterer Arbeitsschritt der Firma die Hochtemperaturtrocknung an.

Bei der Amandus Kahl GmbH liefen die Wege schließlich wieder zusammen. Ihre Aufgabe war es, das sehr trockene Pressgut zu möglichst homogenen Pellets zu verarbeiten. Wie das funktionieren kann, lotete sie nicht nur theoretisch aus, sondern setzte die Ergebnisse auch im industriellen Maßstab um. Aus der Vielzahl an Parametern (z.B. unterschiedliche Biomasseeigenschaften aus der mechanischen Entwässerung, Pelletdurchmesser, Presshilfsmittel) sollten einerseits für die Pelletierung, andererseits im Zusammenhang mit den thermischen Versuchen auch für den Gesamtprozess Vorschläge für optimale Verdichtungen gemacht werden. Im Anschluss sollte genau berechnet werden können, was die Aufbereitung kostet.

Egal ob aus silierter oder unsilierter Biomasse, die fertigen Pellets landeten schließlich in den Laboren und Technikumsanlagen des Clausthaler Umwelttechnik-Instituts GmbH (CUTEC). Per Analytik wurden brennstofftechnisch wesentliche Parameter wie Heizwert, Asche- und Wassergehalt, Glühverlust und chemische Zusammensetzung ermittelt. In Verbrennungs- und Vergasungsversuchen im Technikumsmaßstab sollten Aschen und Gase zur Eigenschaftsermittlung erzeugt werden und als Datenlieferant für evtl. kommerzielle Anlagen dienen. Die Aufgabe Wissenschaftlern bei CUTEC kam es auch zu, den Erfolg des BioLog-Konzepts zu beurteilen. Unterstützung erhielten sie dabei von der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL), dem Institut für Energie und Umweltforschung (IFEU) und dem Institut für Agrartechnik Bornim (ATB).

Die Ergebnisse des Projektes zeigt letztlich, dass es nicht gelingt, mit BioLog Energiepflanzen so aufzubereiten, dass ihre energetische Nutzung ökologische und ökonomische Perspektiven bietet.

Die beteiligten Partner:

• Teilprojekt 1: Konditionierung grüner Biomasse durch elektroporationsunterstützte Entwässerung (Projekt 05NR314), Dr. Sack, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
• Teilprojekt 2: Bereitstellung qualitätsgerechter Silage sowie Ermittlung der energetischen und ökonomischen Kenngrößen zur Bewertung und Optimierung des Gesamtverfahrens (05NR315), Prof. Dr.-Ing. Fürll, Leibniz-Institut für Agrartechnik Bornim e.V.
• Teilprojekt 3: Entwässerung und Hochtemperaturtrocknung aufbereiteter Produkte aus dem Energiepflanzenanbau (05NR316), Dipl. -Ing. Ralf Rinder, Firma Anhydro GmbH
• Teilprojekt 4: Untersuchung der Vergärungseigenschaften von Silagepresssäften (05NR317), Prof. Dr.-Ing. Peter Weiland, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig
• Teilprojekt 5: Ermittlung der optimalen maschinentechnischen Parameter zur Trocknung der Silage sowie zur Herstellung von marktgerechten Brennstoff-Formkörpern (05NR318), Dr.-Ing. Stephan Sternowsky, AMANDUS KAHL GmbH&Co. KG
• Teilprojekt 6: Projektkoordination, (05NR319) Dr.-Ing. Stefan Vodegel, Clausthaler Umwelttechnik-Institut GmbH (CUTEC)

• 1. Teilvorhaben: Energetische Nutzung aufbereiteter Produkte aus dem Energiepflanzenanbau, CUTEC
• 2. Teilvorhaben: Ökonomische und ökologische Begleitforschung, Institut für Energie und Umweltforschung (IFEU) und TLL.

Die gesamte BioLog-Kette wurde ökologisch untersucht anhand des Ökobilanztools Umberto. Mit den Partnern erfolgte eine Auswertung und Interpretation zwecks Optimierung.

Es wurden drei Aspekte der BioLog-Kette betrachtet: der spezielle Energiepflanzenanbau, die Bewertung von Press- und Sickersäfte sowie der Aschen und Schlacken.