Indonesien: Erschließung des energetischen Potenzials von Agrarabfällen durch innovative Technologien

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Falko Schulze
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1 Indonesien: Erschließung des energetischen Potenzials von Agrarabfällen durch innovative Technologien PEP Informationsveranstaltung 10. September

2 Innovationen und Weiterentwicklungen im Biogasbereich Werner SIEMERS, CUTEC

3 Einführung Inhalt Vorstellung CUTEC Biogassektor in Deutschland Anpassung der Technologie Ressourcen für Biogas in Indonesien Ausgewählte Beispiele

Einführung Vorstellung CUTEC Anwendungsnahes Forschungsinstitut, fünf Abteilungen Insgesamt 100 Mitarbeiter, Wissenschaftler als Ingenieure, Naturwissenschaftler, Ökonomen Leitbild der nachhaltigen

4 Einführung Vorstellung CUTEC Anwendungsnahes Forschungsinstitut, fünf Abteilungen Insgesamt 100 Mitarbeiter, Wissenschaftler als Ingenieure, Naturwissenschaftler, Ökonomen Leitbild der nachhaltigen Industriegesellschaft mit 100% erneuerbarer Energie und 100% Recycling Kontakt Energy 100 % Renewables Sustainable Industrial Society Resources 100 % Recycling * Lifestyle Infrastructure * within thermodynamic boundaries

mit 100% erneuerbarer Energie und 100% Recycling Kontakt werner.siemers@cutec.

5 Einführung Endenergie aus Biomasse in D

6 Einführung Strom aus Biomasse in D

7 Biogassektor in Deutschland Stand Biogas in Deutschland

8 Biogassektor in Deutschland Stand Biogas in Deutschland

9 Biogassektor in Deutschland Stand Biogas in Deutschland

10 Biogassektor in Deutschland Einspeisung in das Erdgasnetz Ziel 2020: 6 Mrd. Nm 3 Ziel 2030: 10 Mrd Nm 3 Aktuell: 520 Mio. Nm 3 durch 144 Biogasanlagen mit Aufbereitung Aktuelles EEG hat Mengenziel gestrichen und durch 100 MW Deckel pro Jahr ersetzt Gewichtete Herstellungskosten: 7,5 ct/kwh Mengengewichtete Verkaufspreise: 6,44 ct/kwh (Boni eingerechnet) Zum Vergleich: Grenzübergangspreis Erdgas: 2,75 ct/kwh Quelle: Biogasmonitoring BNetzA

Nm 3 durch 144 Biogasanlagen mit Aufbereitung Aktuelles EEG hat Mengenziel gestrichen und durch 100 MW Deckel

11 Biogassektor in Deutschland Einspeisung in das Erdgasnetz Unterschiedliche Technologien der Aufbereitung Quelle: Biogasmonitoring BNetzA

12 Biogassektor in Deutschland Neuere Entwicklungen Power to gas in Kombination mit Biogasaufbereitung Bioabfallvergärung Mehrstufig Vorgeschaltete Hydrolyse Substratwechsel

13 Biogassektor in Deutschland Eingriffsmöglichkeiten Steigerung des Biogasertrags Vorgeschaltete Hydrolyse in einem zweistufigen Verfahren Kann bis zu 25% höhere Ausbeuten bringen Erhöhung der Ausbeute bzw. Flächenproduktivität (NaWaRo) Monitoring, Prozesssteuerung Erweitertes Verständnis der Biologie und der Steuerungsmöglichkeiten Reduzierung Anlagenkosten Standardisierung Reduzierung Betriebskosten Durch Monitoring und Prozesssteuerung

Flächenproduktivität (NaWaRo) Monitoring, Prozesssteuerung Erweitertes Verständnis der Biologie und der

14 Anpassung der Technologie Anlagentypen Tanktechnologie CSTR Verschiedene TS- Gehalte

15 Anpassung der Technologie Anlagentypen Trockenfermenter Garagenkonzept

16 Anpassung der Technologie Anlagentypen Plug flow Liegende Aufstellung Festbettreaktoren aus der Abwasserbehandlung Geringe organische Frachten

17 Anpassung der Technologie Berücksichtigung der Faktoren/Lokale Fertigung Investitionskosten Betriebskosten Komplexität der Technologie Reparaturen und Ersatzteile Vergütungen, Erlöse Erdarbeiten Betonarbeiten Einfache Stahlkonstruktionen

Komplexität der Technologie Reparaturen und Ersatzteile

18 Anpassung der Technologie Beispiele aus Thailand UASB

19 Anpassung der Technologie Beispiele aus Thailand Channel digester Covered lagoon

20 Ressourcen für Biogas in Indonesien Allgemein Palmölindustrie in Verarbeitung, fest und flüssig Palmölindustrie, Plantage, fest Reisschalen in Verarbeitung, fest Tierische Exkremente, fest und flüssig Zuckerrohr in Verarbeitung, fest Cassava in Verarbeitung, fest und flüssig Mais als Nachernte, fest Kokosnuss als Nachernte, fest Ananas Quelle: Publikation Zielmarktanalyse 2013

Exkremente, fest und flüssig Zuckerrohr in Verarbeitung, fest Cassava in Verarbeitung, fest

21 Ressourcen für Biogas in Indonesien Feste Abfälle Schon aktiv in Indonesien? Quelle: SP MULTITECH RENEWABLE ENERGY SDN. BHD.

22 Ressourcen für Biogas in Indonesien Trockenfermentation Vorteile Höhere Substratauswahl Batch Prozess Kein Pumpen und Mischen Geringere Investitionskosten Geringere Wartungskosten durch weniger bewegte Teile Geringere Betriebskosten durch weniger Energie- und Personalaufwand

23 Ressourcen für Biogas in Indonesien Landwirtschaftliche Reststoffe Abwässer Aus POME Aus Cassava Feste Stoffe EFB Filter mud Gülle Quelle: Tetra Tech 2014

24 Ressourcen für Biogas in Indonesien Massenbilanzen für Zuckerrohr und Palmöl

25 Ausgewählte Beispiele Filter mud aus der Zuckerindustrie Reststoff nach Zuckersaftaufbereitung Restfeuchte 70% bis 80% Ascheanteile je nach Erntebedingungen, auch schon mal 25% Biomasse (Lignocellulose) als Fasern plus Zucker, 3% FM Proteine (Wachse) Fett Zuckeranteil verschwindet relativ schnell Zuckerproduktion nur saisonal

Ausgewählte Beispiele Filter mud aus der Zuckerindustrie Ertragsprognosen DBFZ Kenia: 53 bis 80 m 3 pro t Frischmasse Thailand: 30 m 3 pro t Frischmasse USA: 68 m 3 pro t Frischmasse, Modellrechnung

26 Ausgewählte Beispiele Filter mud aus der Zuckerindustrie Ertragsprognosen DBFZ Kenia: 53 bis 80 m 3 pro t Frischmasse Thailand: 30 m 3 pro t Frischmasse USA: 68 m 3 pro t Frischmasse, Modellrechnung Laboruntersuchung CUTEC (frische Probe aus den Philippinen) ots: 27,7%, Asche etwa 4% Produktivität: 150 m 3 pro t Frischmasse, 550 m 3 pro t ots Ergibt für Zuckerfabriken eine Stromproduktion in Größenordnung von 1 bis 10 MW

27 Ausgewählte Beispiele Filter mud aus der Zuckerindustrie Technologiewahl Trockenfermentation Deponieeinbau und Deponiegaserfassung CSTR in Verbindung mit anderen wässrigen Substanzen (Vinasse aus der Alkoholproduktion) Pilotanlage Biogas Nord in Indien

28 Ausgewählte Beispiele Reste der Palmölgewinnung Wässrige Phase, POME, Palm oil mill effluent; Abwasser UASB und Channel-Designs Höhere Erträge durch CSTR möglich, aber auch höhere Betriebsrisiken Anlagen-Monitoring durch CDM ergibt geringere Erträge als prognostiziert Ko-Vergärung von POME und EFB? Kompostierung oder Kompost nach Vergärung

29 Ausgewählte Beispiele Nutzung der EFB Verbrennung Ca. 10 Anlagen in SE Asien mit etwa 10 MW Elektrizitätsproduktion Vergasung und andere Verfahren wie HTC im Experimentierstadium Biogas Direkt bzw. aufbereitet, im Experimentierstadium Probleme Restölgehalt Leicht verderblich Unhandliche Größe der EFB ohne Vorbehandlung Presswasser zu Biogas Quellen: Eichelbrönner 2013

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