Projektleitung F. Wolfgang Günthert, Univ. Prof. Dr.-Ing. Universität der Bundeswehr München. Projektträger

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2 Projektträger florafuel AG Hans Werner (Vorstand) Stahlgruberring 7a München Projektleitung F. Wolfgang Günthert, Univ. Prof. Dr.-Ing. Universität der Bundeswehr München Institut für Wasserwesen, Siedlungswasserwirtschaft Werner-Heisenberg-Weg Neubiberg Projektbearbeitung Dr. Swantje M. Schlederer UniBwM Tel Folie 2

3 Gras Feuchtwiesenschnitt Straßenbegleitgrün Laub Fermentierungsabfälle Holz- und Strauchschnitt Herausforderung Hoher Feuchtigkeitsgehalt der Biomasse im Eingangsbereich Verbrennungstechnisch bedenkliche Inhaltstoffe, wie Chlor, Kalium und Stickstoff Höherer Aschegehalt bei der Verbrennung von Halmgut im Vergleich zu holzartigen Brennstoffen Ascheerweichungsverhalten Folie 3

4 Landschaftspflegematerial Halmgutartige Biomasse Holzartige Biomasse Mechanisch-hydrothermische Konditionierung Mechanische Konditionierung Mechanische Entwässerung Presssäfte Presskuchen Trocknung Dünger Biogasproduktion Presswasseraufbereitung Kanaleinleitung Gärrest Dünger BHKW Festbrennstoff (Briketts, Pellets, Holzhackschnitzel) Strom Wärme Folie 4

5 Folie 5

6 Annahme, Sichtung und Lagerung Waschen Zerkleinerung Vorentwässerung / Presse Auflockerung Trocknung Verdichtung Pellets / Briketts Verbrennung Vergärung / Aufbereitung Folie 6

7 Einflussfaktoren Wassergehalt (Heizwert, Lagerfähigkeit, ) Fremdstoffe (Aschegehalt, Verschleiß, Emissionen, ) Inhaltsstoffe (Ascheerweichungstemperatur, Emissionen, ) Stückigkeit/ Homogenität Feinanteile/Abrieb Dichte Pelletierung/ Brikettierung Folie 7

8 Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Chlor ges. in mg/kg (wf) Kalium in mg/kg (wf) Straßenbegleitgrün Laub Straßenbegleitgrün Laub Folie 8

9 Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Input gewaschen gewaschen, zerkleinert gepresst Schwefel in mg/kg (wf) Stickstoff in MA % ,00 1,80 1,60 1,40 1,78 1,75 1, ,20 1,00 0,89 0,99 0, ,80 0,60 0,40 0 0,20 0,00 Straßenbegleitgrün Laub Straßenbegleitgrün Laub Folie 9

10 Heizwert Aschegehalt Ascheerweichungstemperatur MJ/kg wf kwh/kg wf 550 C DT in C Gras 18,0 5,00 5, Grassilage 17,9 4,97 6, Feuchtwiesen 17,4 4,83 7, Laub 17,4 4,83 10, Fermentierungsabfälle 17,1 4,75 12, wf wasserfrei Folie 10

11 Annahme Frischmasse Bsp. Gras Pellet kg/h bei 80 % FG 660 kg/h bei 13 % FG FG Feuchtegehalt WG Wirkungsgrad Energiebilanz Pellet Frischmasse (FM) Vergärung Presswasser Aufbereitung Presswasser Energiebilanz kwh/kg Pellet kwh/kg FM kwh/kg FM Energie im Pellet (13% FG) thermisch 4,28 0,74 0,98 Energie im Presssaft elekt. Energie Biogas (WG 30%) 0,24 0,04 0 therm. Energie Biogas (WG 60%) 0,48 0,08 0 Gesamtenergie Pellet und Presssaft 5,00 0,86 0,98 benötigte Energie für die Aufbereitung 1,42 0,24 0,25 Energiegewinn gesamt 3,58 0,62 0, Folie 11

12 bezogen auf FM Erdgasäquivalent Erdöläquivalent Gras 1m³ mit 8,816 kwh 1 kg RÖE mit 11,63 kwh kwh/t FM m³/t FM kg Erdöl/t FM florafuel-verfahren: Vergärung von Presswasser Energiegewinn gesamt: thermisch Pellet und thermisch Presswasser (60% WG) und elektrisch Presswasser (WG 30% - 10% V) florafuel-verfahren: Aufbereitung von Presswasser Energiegewinn gesamt: (thermisch Pellet inkl. Rückgewinnung TR Presswasser) ,3 82,8 53,3 62,8 Vergärung von Gras (Ganzpflanze) in Biogasanlagen (FG 82%) Energieertrag gesamt: bei 60% thermisch WG und 30% elektrische WG Energieertrag elektrisch: bei Vergärung der Ganzpflanze ohne Nutzung der Produktionswärme ,6 42, ,4 14,6 FM TR WG Frischmasse Trockenrückstand Wirkungsgrad Folie 12

13 Landwirte Komposthofbetreiber Kommunen Sonstige Gewerbetreibende Anlagendurchsatz Frischmasse bezogen auf Gras 80% FG Energiegewinn Erdgasäquivalent 1 m³ mit 8,819 kwh Gesamtmenge CO 2 - Äquivalente inkl. Vorkette t kwh m³ kg t kwh m³ kg t kwh m³ kg Folie 13

14 Vergärung von Presssaft L Biogas/kg otm L Methan/kg otm Methangehalt Trockensubstanz Graspresssaft 617,0 379,8 61,6 % 8,0 % Laubpresssaft 340,0 190,7 56,1 % 6,5 % otm organische Trockenmasse Aufbereiteter Presssaft als Flüssigdünger Organischer N P K - Dünger flüssig - Presssaft Gras aus der Landwirtschaft Gesamtstickstoff 0,13 % N Gesamtkalium 0,34 % K 2 O Gesamtphosphat 0,07 % P 2 O 5 Organische Substanz 3,06 % FM Die Qualitätskriterien und Güterichtlinien der Fachvereinigung Bayerischer Komposthersteller e.v. für das Qualitätszeichen Kompost flüssig werden eingehalten. Der monetäre Düngemittelwert für einen m³ aufbereiteten Presswasser liegt bei ca. 3,50 /m³ bei 3 % TS (Stand August 2010) Folie 14

15 Alternative Rohstoffgewinnung Konsequente Erschließung bislang ungenutzter Energiepotenziale CO2 neutraler Brennstoff Umweltschonende Aufbereitung Heimischer Brennstoff Kurze Wege zwischen Produktion und Verbraucher Regionalbezogene Wertschöpfung Keine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion Lagerfähigkeit (Biomasseanfall Sommer, Wärmenutzung im Winter) Potentielle Nutzung der Abwärme von Industrie- und Fermentationsanlagen Grundlastfähigkeit Weniger Platzbedarf der Anlagen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren Folie 15

16 Diese vorläufigen Ergebnisse / Abschätzungen müssen sich in der Praxis weiter bestätigen Es besteht Optimierungspotential (Versuchsanlage) 2011 sollen Versuche zur Entwicklung von Mischpellet stattfinden Versuche zur Aufbereitung der Biotonne sind geplant Suche nach Kooperationspartner für weitere Pilotanlagen Folie 16

17 Folie 17

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