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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Jakob Niederwieser (2020): Design und Optimierung eines Liefernetzwerks für biogene Sekundärrohstoffe.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Produktionswirtschaft und Logistik, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 89. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Aufgrund der Flächenkonkurrenz beim Anbau von Futter- und Nahrungsmitteln und nachwachsenden Rohstoffen zur Bioenergieerzeugung stellen organische Reststoffe der Land- und Forstwirtschaft ein vielversprechendes Rohstoffpotenzial bei der Produktion von Chemikalien zur stofflichen und energetischen Nutzung dar. In dieser Arbeit wird das Potenzial dieser sogenannten Sekundärrohstoffe erhoben und eine darauf basierende Vorgehensweise beim Design von Produktionsnetzwerken anhand einer Fallstudie entwickelt. Das gemischt-ganzzahlige lineare Optimierungsmodell der vorliegenden Arbeit ermittelt anhand einer Standort- und Kapazitätsplanung die kostenminimale Struktur eines Biomass-to-liquid Produktionsnetzwerks in Österreich. Der betrachtete Sekundärrohstoff ist Stroh aus der Landwirtschaft. Die Prozessschritte umfassen die Pyrolyse des Rohstoffs zu Slurry und eine anschließende Synthese zu Biokraftstoffen. Beim Endprodukt in der Fallstudie handelt es sich um den dieselähnlichen Stoff Dimethylether (DME), obwohl daraus noch weitere Kraftstoffarten produziert werden können. Das Modell ist als zweistufiges Facility Location Problem (FLP) formuliert. Eine Besonderheit gegenüber bestehender Literatur ist die Berechnung des Rohstoffpotenzials auf Gemeindeebene, eine modellendogene Kostenschätzung in Abhängigkeit der gewählten Anlagenkapazität und der Vergleich zweier verschiedener Logistikansätze. Dabei wird ein dezentrales mit einem zentral an einem Standort organisiertem Verarbeitungskonzept verglichen. Die Auswirkungen des regional verteilten Rohstoffaufkommens auf die Standortwahl wird anhand einer Szenariorechnung überprüft. In beiden Konzepten entstehen Produktionskosten des Biokraftstoffs von rund 1€/l, wobei das zentrale Konzept aufgrund von Skaleneffekten Vorteile bei den Gesamtkosten aufweist. Bei einer dezentralen Pyrolyse des Rohstoffs können hingegen Einsparungen bei den Transportkosten realisiert werden. Der zentrale Synthesestandort in den optimierten Konzepten wird jeweils im Bezirk Krems gewählt. Die jährlichen Gesamtverarbeitungskosten liegen im dezentralen Konzept bei 271 Mio. € bzw. im zentralen Konzept bei 254 Mio. €, wobei eine Gesamtrohstoffmenge von 1,8Mt Stroh verarbeitet und rund 205kt Biokraftstoff produziert wird.

Beurteilende(r): Gronalt Manfred

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