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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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In Kompostwerken wird der Inhalt häuslicher Biotonnen in 6 bis 8 Wochen im Komposttunnel zur nährstoffreichen Erde. Eine mechanische Belüftung versorgt dabei das Material kontinuierlich mit Luft.
© Sutco Recyclingtechnik GmbH
Energetische Nutzung biologischer Reststoffe
Projektinfo 17/2014

Bioabfall wird zu Beginn zerkleinert
© Sutco Recyclingtechnik GmbH
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Kompost und Biogas kombinieren

Ein neues Verfahren verbessert die Energiebilanz und die Verarbeitungskapazitäten von Kompostwerken. Beim bisher üblichen Kompostierungsprozess wird Energie vor allem für die erforderliche mechanische Belüftung verbraucht. Im neuen Verfahren werden vorab die flüssigen, organischen Bestandteile des Bioabfalls abgetrennt und zur Biogaserzeugung genutzt. So lässt sich in den Werken auch Energie gewinnen. Für das Projekt wurde ein Biofilmfermenter neu konzipiert, der gegenüber anderen Vergärungsverfahren Kostenvorteile aufweist.

Für Hobbygärtner ist Kompostieren einfach. Sie werfen Kartoffelschalen und Laub im Garten auf einen Haufen und mit der Zeit verwandelt die Natur diese in eine nährstoffreiche Erde. Wird der Bioabfall stattdessen über Biotonnen gesammelt und entsorgt, dann führt der Weg in große, zentrale Kompostwerke und ist deutlich aufwendiger. Der Abfall wird vorbehandelt, aufgeschichtet, im Prozess mehrfach umgesetzt, kontinuierlich mechanisch belüftet und das Sickerwasser wird erfasst und dem Prozess wieder zugeführt. Das kostet Energie und bedeutet technischen Aufwand. Aber nur so entsteht Kompost in einer verlässlichen Qualität, wie sie die Landwirtschaft fordert.

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Die Firma Sutco RecyclingTechnik hat in Zusammenarbeit mit der Entsorgungs-Gesellschaft Westmünsterland (EGW) und dem Fachgebiet Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft der Universität Duisburg-Essen ein neues Verfahren entwickelt, das Kompostieren mit einer Biogaserzeugung kombiniert: Dabei trennt eine Schneckenpresse organische Bestandteile aus dem vorbehandelten frischen Biomüll ab. Der feste, von Organik entfrachtete Anteil wird dem herkömmlichen Kompostierungsprozess zugeführt. Durch diese Vorstufe des Abpressens wird zusätzliche Behandlungskapazität geschaffen und die Werke können so mit den vorhandenen Anlagen mehr Material verarbeiten. Der spezifische Energieverbrauch pro Tonne Bioabfall reduziert sich dabei um 10 bis 15 %. Die abgepresste Flüssigkeit wird in einer neuen Vergärungsanlage behandelt und daraus entsteht in den Fermentern Biogas. Das Gas kann in Motoren zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt oder als Biomethan ins Erdgasnetz eingespeist werden. Biogas aus Bioabfall zu erzeugen statt aus nachwachsenden Rohstoffen, z. B. Mais, hat den Vorteil, dass keine landwirtschaftlichen Anbauflächen benötigt werden.

Bestehende Kapazitäten besser nutzen

In Deutschland fielen 2012 etwa neun Mio. Tonnen Bio- und Grünabfälle getrennt vom Restabfall (graue Tonne) an. Die erfasste Menge pro Einwohner schwankt innerhalb der Bundesländer von 37 kg in Brandenburg bis 151 kg in Niedersachsen. Ab dem 1. Jan. 2015 schreibt das novellierte Kreislaufwirtschaftsgesetz flächendeckend die getrennte Entsorgung von Biomüll vor. Nach Prognosen wird die Menge dadurch um bis zu 30 % wachsen, weil bisher ein großer Teil des Bioabfalls vermischt mit Restabfall entsorgt wurde. Daher sind Konzepte gefragt, um die Kapazitäten der rund 1.000 deutschen Kompostwerke (2012) zu erhöhen.
Das neue Verfahren zum Kompostieren mit zusätzlicher Biogasstufe soll in möglichst vielen der bestehenden Kompostwerke einsetzbar sein. Damit werden die beim Kompostieren bisher ungenutzt gebliebenen Kohlenstoffanteile vor ihrer Umwandlung in CO2 energetisch erschlossen. Nach dem Abpressen der flüssigen, organischen Kohlenstoffverbindungen (Organik) wird der Bioabfall wie bisher unter aeroben Bedingungen kompostiert, wobei die Qualität des Komposts nahezu unverändert bleibt. Für die Behandlung des Presswassers wurde ein Biogasprozess ausgewählt, der möglichst robust, betriebssicher und wirtschaftlich ist. Das ist erforderlich, um den Aufwand im Betrieb zu begrenzen und die Entsorgungssicherheit garantieren zu können. Weiterhin wollen die Entwickler vermeiden, dass extern zu entsorgende Gärreste anfallen. Die Gasausbeute wurde diesen Zielen untergeordnet.

Projektinfo 17/2014:
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Adressen

Projektleitung und Verfahrensentwicklung
Sutco RecyclingTechnik GmbH

Wissenschaftliche Projektbegleitung
Universität Duisburg-Essen, SiWaWi

Großtechnische Anlage
EGW mbH

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