Biogas Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Optimierung der energetischen Nutzung von feucht konservierten Pflanzenarten und Stroh durch Trennung in festen Brennstoff zur Herstellung von Pellets und flüssiges Biogassubstrat mittels Schneckenpresse

Anschrift
Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften - Institut für Nutzpflanzenkunde
Steinstr. 19
37213 Witzenhausen
Kontakt
Prof. Dr. Michael Wachendorf
Tel: +49 5542-98-1334
E-Mail: mwach@uni-kassel.de
FKZ
22021703
Anfang
01.07.2004
Ende
31.08.2006
Ergebnisdarstellung
Es hat sich gezeigt, dass Silagen aus unterschiedlichen Pflanzenarten bei gleichen Pressparametern zu unterschiedlichen Entwässerungsergebnissen führen. Durch die mechanische Entwässerung kann aus Maissilage mit einem TS-Gehalt von 25% ein Presskuchen mit durchschnittlich 45% TS erzeugt werden. Das bedeutet, dass durch diesen Prozess nahezu 60% des Rohwassers aus dem Ausgangsmaterial ausgetragen werden. Ganzpflanzensilage (GPS) aus Weizen erreicht im Presskuchen mit durchschnittlich 41% etwas geringere TS-Gehalte. Aus Maissilage kann mit den untersuchten Methoden ein Brennstoff hergestellt werden, der Aschegehalte von ca. 2 bis 3,3% aufweist. Der Stickstoffgehalt im Ausgangsmaterial lag bei ca. 1,3% und konnte im Presskuchen auf durchschnittlich 0,9% N gesenkt werden. Von GPS aus Weizen mit einem Aschegehalt von 9,5% und einem N-Gehalt 1,5% kann ein Brennstoff mit durchschnittlich 6% Rohasche (XA) und 0,8% N erzeugt werden. Damit würde folglich ein dem Holz relativ ähnlicher Brennstoffe erreicht. Durch mechanische Entwässerung wird ein Teil des in Silagen enthaltenen Rohwassers ausgepresst. Um im Gesamtsystem einen lagerfähigen Brennstoff produzieren zu können muss allerdings zusätzlich die bei der Biogasverstromung anfallende Wärme zur weiteren Trocknung verwendet werden. Diverse im Projekt verfolgte Ansätze zur Optimierung der Pressergebnisse brachten leider wenig verwertbare Resultate. Der Einfluss von Enzymzumischungen ist z.B. nicht oder nur in sehr geringem Maße messbar. Durch die Wiederverwendung der Presssäfte als Maischflüssigkeit wurden sowohl die Aschegehalte als auch die Rohproteingehalte nicht signifikant beeinflusst. Die Verwendung der Presssäfte in einer Labor-Biogasanlage erwies sich zunächst als äußerst schwierig. Regelmäßig brach der Gärprozess aufgrund rapiden pH-Wert-Abfalls nach wenigen Tagen komplett zusammen. Vielversprechender verliefen dann allerdings Versuche mit einem Festbettfermenter.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens war die Herstellung eines Rohfaser reichen, jedoch Mineralstoff armen Brennstoffes und eines flüssigen Substrates mit hohem Anteil an leicht fermentierbarer organischer Substanz aus feucht konservierten Biomassen. Die Trennung durch mechanische Entwässerung (Schneckenpresse) sollte optimiert werden, nach vorheriger Aufbereitung durch Maischen mit verschiedenen Flüssigkeiten (Wasser, Presssaft, ausgegorenes Eluat) und / oder unter Zugabe von Enzymen. Zur Aufbereitung sollte ein Mischer verwendet werden. Es sollten Silagen verschiedener Pflanzen in Abhängigkeit ihres Entwicklungsstandes untersucht werden. Geplantwar außerdem das Mitsilieren von Stroh in verschiedenen Mischungsverhältnissen. Das anfallende flüssige Substrat wurde auf seine Biogasausbeute untersucht. Es wird erwartet, dass die Effizienz von Biogasanlagen durch Presssaft erheblich zu steigern ist. Der entwässerte Feststoff soll mit der Abwärme des BHKW der Biogasanlage getrocknet und zu Pellets weiterverarbeitet werden, damit er als Energieträger in Heizungsanlagen einsetzbar ist.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
 
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