In der Bioenergieforschung wird an Technologien in unterschiedlichen Entwicklungs- und Reifestadien gearbeitet. Das sogenannte Technology Readiness Level (TRL) dient dazu, den Entwicklungsstand einer Technologie einzuordnen. Die TRL-Skala zeigt, wie weit eine Technologie entwickelt und erprobt ist, und ermöglicht die einheitliche Bewertung ihres Reifegrads. Die Einordnung nach TRL kann eine wichtige Grundlage für Förderung und Investitionsentscheidungen bilden. Im Energieforschungsprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie werden vor allem die Stufen TRL 3 und TRL 7 einer Technologie gefördert. Auch in der Bioenergieforschung ermöglicht die TRL-Skala eine nachvollziehbare Einordnung des Entwicklungsstands von TechnoAuf dieser Seite finden Sie Orientierung zur Anwendung der Technology-Readiness-Level-Skala im Bereich Bioenergie – ergänzt durch aktuelle Beispiele aus dem Forschungsschwerpunkt "Energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe"
Technologie Readiness Level in der Bioenergieforschung
TRL 1: Identifikation eines neues Funktionsprinzips
✓ Wissenschaftliche Grundlagenforschung ist abgeschlossen
✓ Grundlegende Prinzipien sowie die Umrisse des Prozesses sind festgelegt
TRL 2: Beschreibung möglicher Anwendungen
✓ Theorie und wissenschaftliche Grundlagen fokussieren sich auf spezifische Anwendungsbereiche, um das technologische Konzept zu definieren
✓ Anwendung und Durchführungskriterien sind formuliert
✓ Entwicklung von Methoden zur Simulation oder Untersuchung der Anwendung
ab hier kann im Förderbereich "Energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe" gefördert werden
TRL 3: Nachweis der Machbarkeit
✓ Funktionsfähigkeit des Grundprinzips ist im Labor oder in der Simulation nachgewiesen
✓ Kritische Komponenten sind experimentell validiert
✓ Schlüsselparameter sind charakterisiert
✓ Systemeigenschaften für die Konstruktion eines Prototypen sind definiert
Beispiel
Das Projekt RhoTech weist nach, dass spezielle Bakterien Wasserstoff aus Lebensmittelresten produzieren können.
TRL 4: Versuchsaufbau im Labor
✓ Technologie ist im Labormaßstab getestet oder anhand eines geeigneten Simulationsmodells validiert
✓ Vollständiger Prototyp im Labormaßstab ist entwickelt
✓ Laborversuche oder Simulationen sind unter verschiedenen Rahmenbedingungen durchgeführt
✓ Wichtigste Leistungsindikatoren sind messbar
✓ Erste Analyse zur Integration mit Teilsystemen ist durchgeführt
Beispiel
UniRegler testet einen adaptiven Universalregler für verschiedene Typen von Vergaserkesseln in Laborumgebung.
Projektsteckbrief von UniRegler
TRL 5: Versuchsaufbau in Einsatzumgebung
✓ Prototyp wird hochskaliert (Technikumsmaßstab ist erreicht)
✓ Technologie oder Simulation wird in anwendgungsnaher Umgebung getestet
✓ Die Leistung entspricht der Erwartung und ist wiederholt stabil
✓ Erste Daten erlauben ökologische, regulatorische und sozioökonomische Betrachtung
Beispiel
Das Team von BiogasGoesHydrogen skaliert einen Reformer, der Biogas in Wasserstoff umwandelt.
Projektsteckbrief von BiogasGoesHydrogen
TRL 6: Prototyp in Einsatzumgebung
✓ Funktion des Prototypen unter realen Betriebsbedingungen demonstriert
✓ Prototyp ist im Pilotmaßstab realisiert
✓ Prototyp ist in andere Teilsysteme integriert und vor Ort feinabgestimmt
✓ Prototyp auch unter extremen Betriebsbedingungen getestet
✓ Vorteil gegenüber etablierten Technologien nachgewiesen
Beispiel
Das Projekt Kläffizient demonstriert die Methanisierung von Faulgas an der Kläranlage Nürnberg.
TRL 7: Prototyp im Betrieb
✓ Prototyp ist im realen Betriebsumfeld unter verschiedenen Betriebsbedingungen demonstriert
✓ Vor- und nachgelagerte Prozesse sind integriert
✓ Steuerung der Technologie ist für die relevante Betriebsumgebung optimiert
✓ Lokale Auflagen zu Zulassung, Umweltschutz und Sicherheit sind optimiert
✓ Gesellschaftliche Akzeptanz ist bewertet
Beispiel
Im Projekt KLISCHGA2 ist ein Holzvergaser in die Keramikproduktion integriert. Er liefert Prozesswärme und Holzkohle als Porosierungsmaterial.
Projektsteckbrief von KLISCHGA2
TRL 8: Qualifikation für den Betrieb
✓ Finaler Prototyp liegt vor
✓ Anforderungen des Marktes werden im Dauerbetrieb erfüllt
✓ Vollständige Dokumentation zu Zertifizierung und Erfüllung gesetzlicher Vorgaben liegt vor
✓ Herstellung ist für kommerzielle Nutzung ist definiert
TRL 9: Qualifiziertes System mit Nachweis des erfolgreichen Einsatzes
✓ Die Technologie steht dem Markt zur Verfügung
✓ Betriebserfahrung kann vorgewiesen werden
✓ Serienproduktion ist ab jetzt möglich
Diese Aufarbeitung der TRLs für die Bioenergieforschung basiert auf:
https://esto.nasa.gov/files/trl_definitions.pdf
