BioAuto

Optimierung der thermischen Biomassenutzung durch Autoklavierung

01.12.2016

28.02.2021

FKZ-Nr.:

03KB117

Im Rahmen des Projektes BioAuto soll das innovative Verfahren der Autoklavierung zur Herstellung von biogenen Festbrennstoffen erprobt, demonstriert und in eine kommunale Entsorgungsinfrastruktur integriert werden. Dazu sollen insbesondere Grünschnitt, Laub und weitere biogene Stoffströme, die im derzeitigen Stoffstrommanagement der Stadtreinigung Hamburg (SRH) nicht oder nur eingeschränkt energetisch genutzt werden können und/oder nur schlecht in bestehenden Verfahren (anaerobe Vergärung, Kompostierung) einsetzbar sind, als Einsatzstoffe untersucht werden. Ziel der Autoklavierung ist es dabei insbesondere aus den entsprechenden Stoffströmen Schad- und Störstoffe abzutrennen und einen entwässerten und damit lagerfähigen, höherwertigen biogenen Festbrennstoff zu erzeugen.

Bei der kommunalen Entsorgung fällt eine Vielzahl biogener Stoffströme an, die derzeit nur in einem geringen Ausmaß oder gar nicht für eine energetische Nutzung zur Verfügung stehen und auch nicht zu hochwertigen Komposten aufbereitet werden. Einer weitergehenden energetischen Nutzung stehen in den meisten Fällen eine für bestimmte Einsatzfelder nicht ausreichende Brennstoffqualität und eine z. T. nur begrenzte Lagerfähigkeit entgegen. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieses Vorhabens ein innovatives Aufbereitungsverfahren auf Basis der Autoklavierung für unterschiedliche biogene Rückstände, Nebenprodukte und Abfallstoffe zu untersuchen, mit dem ein hochwertiger, entwässerter, lagerfähiger, biogener Festbrennstoff mit definierten brennstofftechnischen Eigenschaften erzeugt werden soll. Dazu sollen insbesondere Grün- und Rasenschnitt, Laub und weitere biogene Stoffströme, als Einsatzstoffe untersucht werden.

KWK, Strom, Validierung Marktpotenzial, Wärme, Rest- und Abfallstoffe

Am IUE der TUHH werden im grundlegende Verfahrensparameter der Autoklavierung im Rahmen von Vorversuchen an einer Technikumsanlage ermittelt und die erzielten Produkte umfassend charakterisiert. Dabei werden auch die wesentlichen Auslegungsparameter für die Umsetzung der Demonstrationsanlage ermittelt. Anschließend werden Versuche an der Demonstrationsanlage durchgeführt, um die Ergebnisse der Vorversuche sowie der projektbegleitend durchgeführten Simulationen zu verifizieren und abschließend eine Bilanzierung und Bewertung des Verfahrens durchgeführt.

PUBLIKATION:
- Scherzinger M, Kulbeik T, Grumbrecht R et al. (2019): Wärmeinduzierte Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Biomassen – Prozesse, Verfahren und deren Einordnung. Chemie Ingenieur Technik 91(4): 403–419. doi: 10.1002/cite.201800075
- Scherzinger M, Kaltschmitt M (2019): Heat Induced Pre-Treatment Technologies for Lignocellulosic Biomass - A Comparison of Different Processes and Techniques. J. Ecol. Eng. 20(7): 134–146. doi: 10.12911/22998993/109876
- Scherzinger M, Kulbeik T, Kaltschmitt M (2020): Autoclave pre-treatment of green wastes – Effects of temperature, residence time and rotation speed on fuel properties. Fuel 273: 117796. doi: 10.1016/j.fuel.2020.117796
- Kulbeik T, Scherzinger M, Höfer I et al. (2021): Autoclave pre-treatment of foliage – Effects of temperature, residence time and water content on solid biofuel properties. Renewable Energy 171: 275–286. doi: 10.1016/j.renene.2021.02

WISSENSCHAFTLICHE VORTRÄGE:
- Scherzinger M, Kaltschmitt M (2020) Optimization of thermal biomass utilization by autoclave pre-treatment, 6. Mitteleuropäische Biomassekonferenz CEBC 2020

BUCHBEITRÄGE:
- Christ D, Scherzinger M, Neuling U, Kaltschmitt M (2017) Thermochemical conversion of solid biofuels: Processes and Techniques. In: Meyers RA (Ed.): Encyclopedia of Sustainability Science and Technology, Springer New York, New York, USA, pp 1–22
- Christ D, Scherzinger M, Neuling U, Kaltschmitt M (2019) Thermochemical conversion of solid biofuels: Processes and Techniques. In: Kaltschmitt M (Ed.): Energy from Organic Materials (Biomass), Springer New York, New York, USA, pp 393–41