Google+ Facebook Twitter XING LinkedIn GoogleCurrents YouTube

Biogas-Innovationspreis

Pellets aus Stroh steigern Biogasgewinn

| Redakteur: Beate Christmann

Geehrt: Björn Schwarz (links) bei der Preisverleihung des Biogas-Innovationspreis für seine Entwicklung von Biogaspellets.
Geehrt: Björn Schwarz (links) bei der Preisverleihung des Biogas-Innovationspreis für seine Entwicklung von Biogaspellets. (Bild: Fraunhofer-IKTS)

Firma zum Thema

Björn Schwarz vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS ist mit dem diesjährigen Biogas-Innovationspreis ausgezeichnet worden. Er erhielt die mit 10.000 Euro dotierte Ehrung für seine Entwicklungsarbeit an Biogaspellets aus Stroh.

Sie schießen wie die Waldpilze aus dem Boden – und erinnern mit ihren halbrunden Kuppeln auch optische an die schmackhaften Hutträger: Biogasanlagen. Mais wird dabei gerne als Substrat eingesetzt. Stroh galt dagegen bislang als eher schwer verwertbar. Forschern des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS gelang nun die Entwicklung aus Stroh hergestellter Pellets mit deutlich höherer Biogasausbeute bei verbessertem Handling und guter Transportfähigkeit.

Stroh als Einsatzmaterial für Biogasanlagen gehört neben klassischen Wirtschaftsdüngern potenziell zu den nachhaltigsten, preiswertesten und mit jährlich mindestens 8 bis 9 Mio. t umfangreich verfügbaren Biomassen. Stroh könnte durchaus in Biogasanlagen energetisch genutzt werden – und das viel wirkungsvoller und umweltfreundlicher als vergleichsweise bei Verbrennungsprozessen. Allerdings neigt Stroh in den Fermentern der Biogasanlage zur Bildung von störenden Schwimmschichten, was den Biogasprozess behindert. Erschwerend für den Transport des Strohs vom Feld bis zur Anlage ist zudem das ungünstige Masse-Raum-Verhältnis der voluminösen Strohballen.

Die am Fraunhofer-IKTS in Dresden entwickelten Biogaspellets aus Stroh lösen diese Probleme. Sie stellen künftig ein alternatives Inputsubstrat für Biogasanlagen dar. Für diese erfolgreiche Entwicklungsarbeit im Rahmen des Forschungsprojekts „Effigest“ erhielt Björn Schwarz vom Fraunhofer-IKTS den diesjährigen, mit 10.000 € dotierten Biogas-Innovationspreis in der Kategorie Wissenschaft 2016.

„Verdauungsfördernder“ Zusatz: Natronlauge

Biogas wird in Deutschland vorwiegend in sogenannten Nassfermentern von Biogasanlagen erzeugt. Beim Einsatz von unbehandeltem Stroh kommt es dabei sehr leicht zur Bildung von Schwimmschichten, welche Betriebsprobleme nach sich ziehen. Zusätzlich bewirken pflanzliche Bestandteile wie Lignin, dass energiereiche Stoffkomponenten wie Zellulose und Hemizellulose nur schwer von Mikroorganismen in Biogasanlagen aufgespaltet werden können. Um diese Hemmnisse zu vermeiden, untersuchten die Dresdner Fraunhofer-Wissenschaftler um Björn Schwarz verschiedene biologische, physikalische und chemische Behandlungsverfahren. Eine effektive Vergärung ist nur durch eine entsprechende Aufbereitung des Strohs und die somit erreichbare Auflösung der Lignozellulose-Strukturen zu erlangen.

Bei dem neu entwickelten Verfahren wird das Stroh zunächst in einer Hammermühle zerkleinert. Natürliche Wachs- und Schutzschichten können so angegriffen und teilweise aufgelöst werden. Gleichzeitig wird verdünnte Natronlauge zugesetzt, die in der Biogasanlage einen „verdauungsfördernden Effekt“ und somit eine Erhöhung der Gasausbeute um bis zu 20 % bewirkt. Beim anschließenden Pressen des Strohs zu Pellets wird nahezu die gesamte in den Poren enthaltene Luft entfernt

Transportstabilität und erhöhte Biogasausbeute

Die so erzeugten Biogaspellets sind mechanisch robust und damit sehr gut zu verarbeiten, zu lagern und zu dosieren. Außerdem sind sie transportstabil und mit einer Schüttdichte von 500 bis 700 kg/m³ etwa dreimal so dicht wie herkömmliche Strohballen. Da die einzelnen Pellets zudem dichter als Wasser sind, kommt es beim Eintrag in den Biogasfermenter zu keinerlei Bildung von Schwimmschichten. Die Pellets gehen sofort unter und lösen sich innerhalb von etwa 60 Minuten vollständig auf. Damit liegen im Fermenter gut zerkleinerte und chemisch teilaufgeschlossene Strohpartikel vor. Die kombinierte mechanisch-chemische Behandlung führt letztlich zu einer Steigerung der Gasausbeute gegenüber unbehandeltem Stroh von bis zu 40 %.

Mit diesem Lösungsansatz steht ein Produkt für Biogasanlagen zur Verfügung, welches zentral erzeugt, kostengünstig geliefert und ohne weitere Ausrüstung in bestehenden Anlagen eingesetzt werden kann. Durch die anschließende Rückführung der Gärreste auf die landwirtschaftlichen Flächen bleibt bei dieser energetischen Nutzung zudem der Humuskreislauf geschlossen. „Wir würden uns sehr freuen, wenn seitens der Politik eine Art Nachhaltigkeitsbonus für Stroh und Wirtschaftsdünger im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eingeführt wird, um Bestandsanlagen künftig eine nachhaltige Perspektive zu geben“, erklärt der diesjährige Gewinner des Biogas-Innovationspreises Björn Schwarz.

Das Projekt Effigest wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Grundlegende Untersuchungen zur Vergärung von Stroh sind zudem vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) in Verbindung mit Mitteln des Freistaates Sachsen finanziell unterstützt worden.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44075445 / Arbeitschutz / Umweltschutz)

Themen-Newsletter Betriebstechnik abonnieren.
* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.

Meistgelesene Artikel

Das sind die besten Konstruktionen aus Stahl

Stahl-Innovationspreis

Das sind die besten Konstruktionen aus Stahl

18.07.18 - Vom Bierkasten aus Stahl, imposanten Bauwerken und neuen Oberflächenbeschichtungen – die Preisträger des Stahl-Innovationspreises sind vielfältig dieses Jahr. Wir stellen sie vor. lesen

Diese innovativen Mittelständler gehören zu den Top 100

Preisverleihung

Diese innovativen Mittelständler gehören zu den Top 100

10.07.18 - Zum 25. Mal wurden die TOP 100, also die innovativsten Unternehmen des deutschen Mittelstands, geehrt. Zusammen mit Prof. Dr. Nikolaus Franke von der Wirtschaftsuniversität Wien zeichneten der Mentor des Innovationswettbewerbs, Ranga Yogeshwar, und der Initiator Compamedia die erfolgreichen Unternehmen am 29. Juni im Rahmen des 5. Deutschen Mittelstands-Summits aus. lesen

Schweißexpertise schafft mächtigen „Holzernte-König“

Fronius Perfect Welding

Schweißexpertise schafft mächtigen „Holzernte-König“

12.07.18 - Schweißen für den König – den Scorpionking C50 von Ponsse, genauer gesagt. Der finnische Hersteller von Heavy-Duty-Forstmaschinen überlasse dabei nichts dem Zufall. Deshalb greife man bei Ponsse bevorzugt zu Fronius-Schweißsystemen. lesen