Forschung und Entwicklung in HTC seit 2006

Transkript

1 Forschung und Entwicklung in HTC seit 2006

2 Wer ist...

3 3D-Konstruktion mit Solid Works Prototypenentwicklung und Bau Bohren Präzesionsschweißen Drehen Fräsen

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5 Zauberkohle aus dem Dampfkochtopf Prof. Markus Antonietti, MPIKG Potsdam

6 HTC: unser Ansatz für die technische Umsetzung Dezentral Einsatz (entsprechend der Verfügbarkeit von Biomasse) Small is beautiful. Quasi-kontinuierliche Prozessführung (Austrag von Flüssigkeit und Kohle aus Druckraum ohne Druckverlust) Möglichst hohe Energieeffizienz durch optimiertes Wärmemanagement Geeignet für Edukte in flüssiger und fester Form

7 Mole I

8 Daten Mole I Inbetriebnahme Aschermittwoch Liter Fassungsvolumen Ca Betriebsstunden, davon zuletzt ca störungsfrei Max. Betriebstemperatur 200 C Max. TS Gehalt ca. 13 % Beispiele für bisher verkohlte Stoffe: - 7 t Rohschlamm aus Kläranlage (i.a. UFZ Leipzig) - 3 t Gärreste - 2 t Maissilage

9 Patent Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Biomasse

10 Technologie

11 Art.coal 3000 k Technologieansatz wie mole 1 Fassungsvermögen l Jahresdurchsatz ca t Biomasse Wassergemisch (bis 20% TS) bei ca. 5 Stunden Verweildauer im Reaktor max. 25 bar Druck, max. 220 C

12 Art.coal 3000 k Reaktor im 40 Fuß Container mittels Rolleinrichtung auf Schienen gelagerter Reaktor (ausfahrbar), ermöglicht uneingeschränkten Zugang zu allen relevanten Baugruppen. Bei Wartungsarbeiten wird die gesamte Reaktoreinheit aus dem Container gefahren Edukt-Verarbeitung bis ca. 20 % TS Verweildauer des Eduktes im laufenden Prozess steuerbar.

13 Art.coal 3000 k 5 Stunden Mindestverweildauer Eduktwechsel ohne Stillstand im laufendem Prozess möglich Prozessoptimiertes Wärmemanagement regelt optimale Wärmenutzung Überdrucksicherung über Berstscheibe (mit angeschlossenem Druckableitbehälter)

14 Art.coal 3000 k Druckbehälter aus Edelstahl mit auf Säurekorrosion und thermische Belastungen abgestimmter Legierung gefertigt (hausintern in über 4000 Versuchsstunden und 450 Aufwärm- und Abkühlphasen erprobt) Fernwartung + Ferndiagnose Herstellung + Abnahme (EG-Einzelprüfung) nach AD-2000 (DGRL 97/23/EG), Abnahme durch TÜV Thüringen (in Planung und Entwicklung eingebunden)

15 Art.coal 3000 k

16 Art.coal 3000 k

17 Art.coal 3000 k

18 Anlagenkosten: ca incl. Technologie zur Aufbereitung Edukt Erweiterungsmodul ca aktuell entwickelt: je Steuereinheit bis zu 4 HTC-Module

19 Ein Wort zur Wirtschaftlichkeit Vorgabe: Standort: Deutschland Verzinsung Gesamtinvest: 10% 1 Reaktormdul Nutzung Abwärme an Biogasanlage (0,02 /kwh) Biomasse ohne Kostenansatz Zielerlös: 170 /t (35 % TS, 5h Verweildauer) 240 /t (35% TS, 8h Vereildauer)

20 Standort an Biogasanlage Ostheim

21 Was geschah bisher? Forschungs-Reaktionsgefäß Art.coal 2.0 max. 230 C, 35 bar, Heizleistung 2,24 kw 1,8 L Fassungsvermögen Prozessführungsparameter programmierbar, im 10-s-Takt protokolliert Software zur grafischen Darstellung der Prozessdaten Ermittlung von Energiebilanzen Livechart über seriellen Anschluss Zusatzausstattung: - Glaseinsatz - Versuchstisch aus Edelstahl - Speichermedien wie SD Card

22 Netzwerke Forschung und Entwicklung

23 Einbindung in F+E Verbundvorhaben KIT & Agrokraft, gefördert durch BMELF/FNR Analysen Klärschlamm für UFZ Versuche mit Förderung der Landwirtschaftlichen Rentenbank Anlagenerprobung und -optimierung

24 Arbeiten in Netzwerken Innovative Verfahren & Produkte für biogene Reststoffe Netzwerkkoordinator: TTZ Bremerhaven: Moderation, Organisation, administratives Management, inhaltliche Begleitung

25 Arbeiten in Netzwerken Skizze für BLE-Antrag KOOPAK (HTC-Biokohle optimieren und aktivieren) Agrokraft GmbH Renergie Systeme GmbH & Co. KG UTEC Umwelttechnologie GmbH & Co. KG Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Institut für Agrarökologie und Bodenschutz Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (Fraunhofer-IVV) Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Institut für Landtechnik und Tierhaltung Friedrich-Loeffler-Institut Institut für Tierschutz und Tierhaltung (FLI-TT) Institut für angewandte Biotechnologie Johann Heinrich von Thünen-Institut (vti) Institut für Agrarrelevante Klimaforschung Julius Kühn-Institut Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde KIT Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Insitut für Katalyseforschung und technologie (IKFT) Freie Universität Berlin, Institut für Biologie

26 Agrarministergipfel Berlin 2010 Auszug aus den Schlussfolgerungen der Abschlusserklärung: (...) 2. Erneuerbare Energien und Kohlenstoffspeicherung in Böden fördern! Durch nachwachsende Rohstoffe und Speicherung organisch gebundenen Kohlenstoffs in Böden kann die Landwirtschaft wirksam zum Klimaschutz und zur nachhaltigen Energieversorgung beitragen. ( ) Innovative Projekte zur Anreicherung und Speicherung von Kohlenstoff in Böden sollten gezielt gefördert werden. ( )

27 Konzepte für den Einsatz von HTC Produktion von HTC Biokohle Kundenorientierte Entwicklung und Bau von Anlagen zur hydrothermalen Carbonisierung

28 Renexpo 2011

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