Energie und Rohstoffe aus Klärschlamm und Gärresten

摘要

Wissenschaftlern vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es gelungen, die Effizienz der Biogasanlagen deutlich zu steigern. Das von ihnen entwickelte Biobatterie-Verfahren liefert nicht nur Strom und Wärme, sondern auch hochwertige Produkte, wie Gas, Öl und Pflanzenkohle. Diese können je nach Bedarf verwertet werden: etwa zur Stromerzeugung, als Schiffs- oder Flugzeugkraftstoff, als Beimischung zu Kraftstoffen oder als Düngemittel; weiterverarbeitet liefern sie Basisstoffe für die Chemische Industrie. Die Biobatte-rie ist modular aufgebaut und besteht aus umweltfreundlichen Technologien wie Biogasanlagen, thermischen Speichern, Vergasern und Motoren zur Stromerzeugung. Herzstück des Konzepts ist das thermo-ka-talytische Reforming (TCR). Damit bauen die Experten Kohlenstoffe aus organischem Material wie beispielsweise Gärresten aus Biogasanlagen und der Bioetha-nolproduktion, industriellen Biomasseabfällen, Klärschlämme, Stroh, Holzreste oder Tierexkremente um. Das Ergebnis: Öl, Gas und Biokoks. Dass dies auch in der Praxis funktioniert, zeigen die Forscher an einer Pilotanlage, die etwa 30 Kilogramm Gärreste in der Stunde verwertet. Die Ausgangsstoffe wandern zunächst durch eine Schleuse unter Sauerstoffaus-schluss in eine sich kontinuierlich drehende Schnecke. Dort wird das Material erhitzt und in Biokohle sowie flüchtige Dämpfe zerlegt. Die Dämpfe werden weiter erhitzt und dann wieder abgekühlt. Dabei kondensiert eine Flüssigkeit, die Bioöl und Prozesswasser enthält. Die Forscher trennen das hochwertige Öl ab, um es weiter zu nutzen. Das entstandene Gas wird gereinigt und aufgefangen. Die flüssigen, gasförmigen und festen Produkte lassen sich vielfältig weiterverwerten. Das Öl kann entweder zu Schiffs- und Flugzeugkraftstoff verarbeitet werden oder in einem Blockheizkraftwerk - wie auch das Gas -für die Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Das abgetrennte Prozesswasser enthält zahlreiche kurzkettige, biologisch abbaubare Kohlenstoffverbindun-gen. Es kann wieder in die Biogasanlage zurückgeführt werden und so die Methanausbeute steigern. Die Biokohle eignet sich als Bodenverbesserer. Die Anlage wandelt in einem robusten und kontinuier- lichen Prozess über 75 Prozent des Energieeinsatzes in qualitativ hochwertige Energieträger um. Der Wirkungsgrad lässt sich noch weiter steigern, wenn man mobile Latentwärmespeicher einsetzt. Die Susteen Technologies GmbH, eine Ausgründung von UMSICHT, setzt das Konzept Biobatterie bereits gemeinsam mit Kooperationspartnern im In- und Ausland in großen Pilotanlagen in die Praxis um.