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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

01.04.2014

Thermo-chemisches Verfahren verbessert energetischen Nutzung von Biomasse


Die stoffliche und energetische Biomassennutzung wird künftig einen wichtigen Beitrag zur Deckung des weltweiten Rohstoff- und Energiebedarfs einnehmen. Der Fraunhofer-Innovationscluster Bioenergy betrachtet neben der Behandlung trockener vor allem nasse und lignocellulosehaltige Biomasse. Es sollen mobil und dezentral einsetzbare Technologien bereitgestellt werden, um aus lignocellulosehaltiger und/oder feuchter Biomasse sowie entsprechenden Reststoffen lager- und transportfähige Zwischenprodukte wie Pflanzenkohlen, Pyrolyseöl, getrocknete bzw. entwässerte Biomasse als Energieträger oder zur weiteren stofflichen Nutzung herzustellen. Mögliche Einsatzstoffe sind Stroh, Bio- und Grünabfälle oder Produktionsreste aus der Lebensmittelindustrie. Der Innovationscluster befindet sich mit seinem Standort in NRW in einer Region, die durch Landwirtschaft, energie- und (petro-)chemische Industrie geprägt ist. Viele namhafte Firmen haben hier ihren Hauptsitz oder eine Vertretung. Außerdem bietet das dichte Netz an Universitäten und universitären Einrichtungen beste Zugangsmöglichkeiten für innovative Forschung. Die Region kann sich somit als Schwerpunktregion für den Bereich Bioenergie präsentieren. Der Cluster wird gefördert vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen (MIWF) aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und mit Mitteln der Fraunhofer-Gesellschaft.

Energieumwandlung auf Basis von organischen Reststoffen

Einen umweltfreundlichen Beitrag zur Energiewende kann thermo-katalytisches Reforming (TCR) leisten, entwickelt von Fraunhofer UMSICHT beim Institutsteil in Sulzbach-Rosenberg. Durch ein mehrstufiges thermo-chemisches Verfahren werden verschiedenste organische Abfälle wie Agrarrückstände, Klärschlämme und Recyclingabfälle aus der Papierindustrie in Öl, Gas und Biokoks umgewandelt. Die TCR-Anlagen wandeln in einem robusten und kontinuierlichen Prozess über 75 Prozent des Energieeinsatzes in qualitativ hochwertige Energieträger um. Für den produzierten Biokoks ist eine stoffliche Nutzung als Bodenverbesserer vorstellbar. Durch eine hohe Kapitaleffizienz ist der dezentrale Einsatz von semimobilen Einheiten möglich. Die große Flexibilität hinsichtlich der möglichen Einsatzstoffe und Verwertungswege für die Produkte verspricht eine hohe Investitionssicherheit.

Ein erstes großes Potenzial für den TCR-Prozess in Deutschland stellen die zahlreichen Biogasanlagen dar. Die Gärreste aus der anaeroben Fermentation können umgesetzt und in flüssige, feste und gasförmige Produkte überführt werden. Durch die folgende Phasentrennung wird die flüssige Phase im Anschluss in eine wässrige und eine Ölphase aufgeteilt. Das abgeschiedene Prozesswasser, welches einen hohen Bestandteil an kurzkettigen, biologisch abbaubaren Kohlenstoffverbindungen aufweist, kann in die Biogasanlage zurückgeführt werden und zur Steigerung der Methanausbeute beitragen. Das produzierte und aufbereitete Reformer-Öl sowie das Gas werden in einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt, der feste Rückstand eignet sich beispielsweise für landwirtschaftliche Zwecke als Bodenverbesserer.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)




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