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Liban Lait Biogas CDM Study

Das Projekt "Liban Lait Biogas CDM Study" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GFA Envest GmbH durchgeführt. Liban Lait is an integrated dairy and dairy cattle plant. From the production processes accrue the dumped materials of whey and manure. The whey and the manure are disposed of to the surrounding area of the production facilities with only marginal treatment. Through the anaerobic decay of the contained organics generates methane which is a harmful greenhouse gas and which is currently emitted to the atmosphere at the factory site. Due to this environmental pollution and due to concerns about the unstable energy provision from the national electricity grid, Liban Lait is interested in installing a biogas plant for the digestion of whey and manure. This could reduce the pressure on the environment and create a captive and renewable source of energy. The mission is the production of a pre-feasibility study of a biogas plant co-financed through carbon revenues. This includes estimating economic feasibility, assessing technical solutions, climate approaches, calculation of emission reductions, and estimating climate project transaction costs. The services included: Assessment of the legal framework for CDM projects in Lebanon; Selection of an appropriate UNFCCC baseline and monitoring methodology for the CDM development; Review of the projects eligibility as CDM activity; Estimate of the amount of emission reduction certificates; Estimate of the co-financing contribution through carbon revenues and effect on the projects economic feasibility; Investigation of the most suitable climate project approach: CDM or others; Formulate recommendations for Liban Lait.

Technikumsanlage zur Herstellung von Bio-SNG zur Einspeisung in Gasnetze und Nutzung in Brennstoffzellensystemen

Das Projekt "Technikumsanlage zur Herstellung von Bio-SNG zur Einspeisung in Gasnetze und Nutzung in Brennstoffzellensystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CUTEC-Institut GmbH durchgeführt. Die Herstellung von Bio-SNG (Synthetic natural gas) ist eine Möglichkeit, Rest- und Abfallbiomasse durch thermochemische Konversion einer energetischen Nutzung zugänglich zu machen. Diese Synthese bietet sich dabei aus mehreren Gründen an: - Kleinere Anlagen realisierbar (10 - 100 MW), angepasst an lokal anfallende Biomasse. - Hohe Effizienz besonders bei Trigeneration (Strom, Wärme, Kraftstoffe) und damit hohes CO2Einsparpotenzial. - Im Vergleich zur Btl-Technologie geringes technisches und wirtschaftliches Risiko, damit ist schnellerer Markteintritt möglich. - Großes Marktpotenzial für Methan (Transportsektor, stationäre Anwendung, stoffliche Nutzung). -Vorhandene Verteiler- und Nutzer-Infrastruktur (Erdgas-Netz). - Verbrennung von Methan etabliert. - Schritt in Richtung H2-Wirtschaft. Bio-SNG ist aufgrund der bereits für die Synthese erforderlichen Reinigungsschritte gut für die NetzEinspeisung und anschließende Verstromung in dezentralen Brennstoffzellen-Anlagen geeignet. Dadurch ist die Umwandlung des Energieträgers in elektrische Energie mit entsprechend hohemWirkungsgrad und damit CO2-Einsparpotenzial erreichbar. Aufgrund der unterschiedlichen Struktur von Erzeuger- und Nutzerseite kann durch Einspeisung in das bestehende Erdgasnetz und Verstromung in dezentralen Brennstoffzellen-KWK-Systemen eine räumliche und zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Nutzung erreicht werden. Die zurzeit entwickelten Brennstoffzellen-Systeme für den Bereich KWK werden in der Regel für Methan/Erdgas als Brennstoff konzipiert, um eine direkte Ankopplung an das Erdgasnetz zu ermöglichen. Dies gilt sowohl für Systeme zur Hausenergieversorgung (Leistungsbereich ca. 1 bis 10 kWel) als auch für stationäre KWK-Anlagen (Leistungsbereich ca. 0,1 bis 1 MWel). CUTEC kann bereits auf wesentliche Verfahrensschritte dieser Prozesskette zurückgreifen. So ist ein Technikums-Wirbelschichtvergaser vorhanden, die notwendige Gasreinigung wird zurzeit entwickelt. Zur Darstellung der gesamten Prozesskette (Biomassevergasung bis Stromerzeugung mit Brennstoffzelle) fehlt allerdings die Anlagentechnik zur SNG-Synthese. Zwar sind Synthesereaktoren und -anlagen im Technikumsmaßstab verfügbar, aufgrund der speziellen Randbedingungen der SNG-Synthese (Druck- und Temperaturbereich, hohe Exothermie) muss die vorhandene Ausstattung jedoch deutlich erweitert und angepasst werden. Hier ist insbesondere das Reaktorkonzept auf einen mehrstufigenadiabaten Hordenreaktor mit Zwischenkühlung umzustellen und entsprechende Mess-, Steuer- und Regelungstechnik zu implementieren. Ein weiterer Aspekt ist die Implementierung eines angepassten Kühlkonzeptes. welche für die SNG-Synthese neu zu entwickeln ist.

Untersuchung über das Langzeitverhalten des elektrischen Wirkungsgrades biogasbetriebener BHKW in der Praxis

Das Projekt "Untersuchung über das Langzeitverhalten des elektrischen Wirkungsgrades biogasbetriebener BHKW in der Praxis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Tier und Technik - Institut für Landtechnik und Tierhaltung, Arbeitsbereich ILT 2 Umwelttechnik in der Landnutzung durchgeführt. Für die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage ist der monetäre Ertrag entscheidend. Bereits bei der Planung der Anlage wird der wirtschaftliche Aspekt maßgeblich über den elektrischen Wirkungsgrad des verwendeten BHKW bestimmt. Als Grundlage für die Berechnung werden in der Regel die von den Herstellern angegebenen elektrischen Wirkungsgrade verwendet. Diese Wirkungsgrade sind jedoch als Optimalwerte anzusehen, da sie mit neuen Maschinen unter Prüfstandbedingungen ermittelt werden. Im Laufe der Standzeit eines BHKW (ca. 4 bis 8 Jahre) unterliegt das gesamte BHKW einem gewissen Alterungsprozess, der sich unter anderem auch negativ auf den elektrischen Wirkungsgrad auswirkt. Hierzu werden, in Zusammenarbeit mit verschiedenen BHKW Herstellern, 10 BHKW unterschiedlicher Leistungsklassen ausgewählt, die den aktuellen Stand der Technik repräsentieren. Diese BHKW werden zweimal im Jahr auf ihren elektrischen Wirkungsgrad hin überprüft. Die Messreihe erfolgt jeweils nach einer Wartung, um den optimalen Betrieb des BHKW sicherzustellen. Voraussetzung hierfür sind unter anderem, dass bei der Messung des BHKW die in der TA-Luft vorgegebenen Grenzwerte für NOx und CO eingehalten werden. Dies wird auch Gegenstand der Untersuchungen sein. Die Messungen werden so lange wiederholt, bis das BHKW durch ein neues Aggregat ausgetauscht wird. Aus diesen Daten lässt sich der Verlauf des elektrischen Wirkungsgrades über die gesamte Laufzeit darstellen und einen durchschnittlichen elektrischen Wirkungsgrad verschiedener Leistungsklassen ermitteln. Über die Messung der Emissionswerte lassen sich zudem Aussagen über den Verschleiß des Motors treffen und die damit verbundenen Änderungen im Emissionsverhalten darstellen.

Feasibility study of a bionic agitator - a prototype of this agitator has shown great potential for energy reduction of agitator technology (bionic agitator)

Das Projekt "Feasibility study of a bionic agitator - a prototype of this agitator has shown great potential for energy reduction of agitator technology (bionic agitator)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von wusoa GmbH durchgeführt.

Teilvorhaben: Phase 2- Umsetzung

Das Projekt "Teilvorhaben: Phase 2- Umsetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kraftwerks-und Projektentwicklungsgesellschaft Henningsdorf mbH & Co KG durchgeführt. Mit dem vom BMWi geförderten Projekt 'Wärmedrehscheibe' (FKZ 0325864) wurden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für die mit diesem Projektantrag beantragte Projektumsetzung geschaffen. In einem Projektzeitraum von 5 Jahren wird durch die Nutzung industrieller und gewerblicher Abwärme, die Nutzung solarthermischer Energie aus Freiflächen-Solaranlagen und die Optimierung der bestehenden, mit regenerativen Brennstoffen betriebenen KWK-Anlagen der regenerative Anteil der Wärme im Fernwärmenetz von Hennigsdorf auf ca. 80 % ausgebaut. Erreicht wird dies durch den Einsatz eines Multifunktions-Wärmespeichers und die konsequente Erschließung aller Optimierungspotentiale in den Abnehmeranlagen und im Fernwärmenetz. Mit wissenschaftlicher Unterstützung ist eine flexible Steuerung der vorhandenen und neu zu errichtender Wärmespeicher im Fernwärmenetz als zentrale Logik für eine technisch sicher betreibbare und wirtschaftliche Fernwärmeversorgung der Zukunft zu entwickeln. Um die Reproduzierbarkeit und Übertragbarkeit der Ergebnisse zu sichern, wird das Projekt durch ein umfangreiches Mess- und Evaluierungsprogramm abgerundet. Die notwendige, zeitliche Entkopplung der gleichzeitig zur Verfügung stehenden regenerativen Wärmequellen: industrielle und Bioerdgas-KWK-Abwärme, Biomasse und Solarthermie voneinander und vom Wärmeverbrauch auf der Abnehmerseite führte zur Aufgabenstellung und Begriffsbildung der 'Wärmedrehscheibe Hennigsdorf'. Das sich ergebende Gesamtsystem 'Wärmedrehscheibe Hennigsdorf' ist ein hochinnovatives Pilotvorhaben für eine grundlegende Umstrukturierung der Wärmeversorgung eines Fernwärmenetzes und dessen Regel- und Betriebsweise zur Erreichung der CO2-Emissionsreduktionsziele für das Jahr 2050. Da das Gesamtfernwärmesystem in Hennigsdorf einem der Grundtypen deutscher Fernwärmenetze entspricht, verspricht das Vorhaben 'Wärmedrehscheibe Hennigsdorf' starke Leuchtturmwirkung für die gesamte Fernwärmebranche in Deutschland.

Geruchseliminierung aus der Lebensmittelindustrie - Einsatz von Löslichkeitsvermittlern und Oxidationsmitteln zur selektiven Absorption von Geruchstoffen aus der Co-Fermentation von Lebensmittelabfällen

Das Projekt "Geruchseliminierung aus der Lebensmittelindustrie - Einsatz von Löslichkeitsvermittlern und Oxidationsmitteln zur selektiven Absorption von Geruchstoffen aus der Co-Fermentation von Lebensmittelabfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz B-2 durchgeführt. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung und anschließende Optimierung der Aufarbeitung von Biogas aus der Vergärung von Reststoffen und Abfällen der Lebensmittelerzeugung durch den Einsatz von Löslichkeitsvermittlern und Oxida-tionsmitteln zur selektiven Absorption von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid. Zur Umsetzung der Vorhabensziele soll ein Biowäscher mit nachgeschalteter Regenerationsstufe aufgebaut und an einer Biogasanlage betrieben werden. Der Bau und die Inbetriebnahme dieser Pilotanlage wird durch die Partner Wessel Umwelttechnik GmbH und Biokraft Albersdorf GmbH & Co KG unterstützt. An der Pilotanlage erfolgt die Optimierung durch den Einsatz von Löslichkeitsvermittlern und Oxidationsmitteln, wie auch durch Variation des pH-Wertes, der Sauerstoff-konzentration und des Verhältnisses von Gas zu Wasservolumenstrom. Die Effizienz der Behandlung wird an einem Biogaskraftwerk überprüft. Die Eignung der Löslichkeitsvermittler wird im Vorfelde im Labor des Instituts untersucht. Dafür werden Gleichgewichtsversuche durchgeführt um die Löslichkeiten und Henry-Konstanten bestimmen zu können. So kann die Effektivität der vorhandenen Löslichkeitsvermittler gut miteinander verglichen werden. Das Biogas soll durch die geplanten Maßnahmen soweit aufbereitet werden, dass es ins Erdgasnetz eingespeist werden oder als Treibstoff für Fahrzeuge dienen kann. Um die hohen Qualitäten des Biogases zur Einspeisung ins Erdgasnetz zu erreichen, wird eine Laboranlage zur Druckabsorption von H2S und CO2 geplant und aufgebaut. Dieses Projekt ist ein Teilprojekt des Internationalen Kooperationsprojektes Odour Control.

Comparison and evaluation of measurement methods to determine methane emissions from biogas plant

Das Projekt "Comparison and evaluation of measurement methods to determine methane emissions from biogas plant" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt.

Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050: Technologien; Szenarien; Systemzusammenhänge

Das Projekt "Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050: Technologien; Szenarien; Systemzusammenhänge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. In den vergangenen Jahren ist der Ausbau der Erneuerbaren in Deutschland mächtig vorangeschritten. 2014 lag ihr Anteil am Bruttostromverbrauch bei knapp 28 Prozent. Mehr als die Hälfte dieses Stroms stammt aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen,deren Erzeugung mit dem Wetter schwankt. Wenn die Stromversorgung - wie im Energiekonzeptder Bundesregierung vorgesehen - bis 2050 überwiegend auf erneuerbareEnergien umgestellt werden soll, müssen wir ein System schaffen, das an die zunehmendfluktuierende Erzeugung angepasst ist. Pumpspeicherkraftwerke tragen heute schon dazu bei, Bedarf und Erzeugung in Einklang zu bringen. Künftig könnten aber auch Batterien von Elektroautos dann aufgeladen werden, wenn besonders viel Wind- und Photovoltaikstrom vorhanden ist. Über längere Zeiträumeließe sich Strom über die Umwandlung in Wasserstoff oder synthetisches Erdgasspeichern. Flexible Kraftwerke müssen nicht zwingend mit Kohle oder Erdgas betriebenwerden, Biogas oder Erdwärme sind Alternativen. Auch Solarthermie-Kraftwerke lassensich in Kombination mit Wärmespeichern weitgehend flexibel betreiben. Ebenso könntedie Stromnachfrage mit Hilfe moderner Steuerungstechnik flexibilisiert werden.Bei der Gestaltung des Flexibilitätsmixgibt es also große Gestaltungsspielräumeaber auch viele offene Fragen: Sollen bestimmte Technologien ausgeschlossen werden?Soll ein möglichst hoher Anteil des Stroms aus heimischen Quellen erzeugt oder dieVersorgung vollständig auf Erneuerbare umgestellt werden? Welchen Kostenunterschiedmacht es, wenn die Versorgung eher dezentral als zentral aufgebaut wird? Gibtes für die vorgesehenen Technologien ausreichend Rohstoffe? Um zu gut begründetenEntscheidungen zu kommen, sollten die unterschiedlichen Handlungsmöglichkeiten sowie deren Konsequenzen gegeneinander abgewogen werden.

Teilvorhaben: Vorausentwicklung und Monitoring des Pilotvorhabens

Das Projekt "Teilvorhaben: Vorausentwicklung und Monitoring des Pilotvorhabens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Steinbeis Innovation gGmbH, Solites - Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme durchgeführt. Mit dem vom BMWi geförderten Projekt 'Wärmedrehscheibe' (FKZ 0325864) wurden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für das mit diesem Projektantrag beantragte wissenschaftliche Verbundvorhaben geschaffen. In einem Projektzeitraum von fünf Jahren wird durch die Nutzung industrieller und gewerblicher Abwärme, die Nutzung solarthermischer Energie aus Freiflächen-Solaranlagen und die Optimierung der bestehenden, mit regenerativen Brennstoffen betriebenen KWK-Anlagen der regenerative Anteil der Wärme im Fernwärmenetz von Hennigsdorf auf ca. 80 % ausgebaut. Erreicht wird dies durch den Einsatz eines Multifunktions-Wärmespeichers und die konsequente Erschließung aller Optimierungspotentiale in den Abnehmeranlagen und im Fernwärmenetz. Durch die Einbindung der Nutzung von regenerativ produziertem Überschuss-Strom und dem Ausbau der Solarthermieanlagen soll die Fernwärmeversorgung mittelfristig vollständig regenerativ betrieben werden. Die notwendige, zeitliche Entkopplung der gleichzeitig zur Verfügung stehenden regenerativen Wärmequellen: industrielle und Bioerdgas-KWK-Abwärme, Biomasse und Solarthermie voneinander und vom Wärmeverbrauch auf der Abnehmerseite führte zur Aufgabenstellung und Begriffsbildung der 'Wärmedrehscheibe Hennigsdorf'. Das sich ergebende Gesamtsystem 'Wärmedrehscheibe Hennigsdorf' ist ein hochinnovatives Pilotvorhaben für eine grundlegende Umstrukturierung der Wärmeversorgung eines Fernwärmenetzes und dessen Regel- und Betriebsweise zur Erreichung der CO2-Emissionsreduktionsziele für das Jahr 2050 mit starker Leuchtturmwirkung für die gesamte Fernwärmebranche in Deutschland. Dieses wissenschaftliche Verbundvorhaben umfasst die allgemeinen Vorausentwicklungen, die notwendig sind, um Systeme wie das Pilotvorhaben realisieren zu können, sowie die Evaluierung des eigentlichen Pilotvorhabens durch ein wissenschaftliches Monitoringprogramm.

Polygeneration von Bioethanol, Biogas, Strom und Wärme durch die Betreibergemeinschaft Sun Power Plant Project GesbR S3P

Das Projekt "Polygeneration von Bioethanol, Biogas, Strom und Wärme durch die Betreibergemeinschaft Sun Power Plant Project GesbR S3P" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Analyse der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Produktion von Treibstoff-Bioethanol in der Region Harmansdorf/Rückersdorf (NÖ), Teilnehmer an der Leaderregion 10 vor Wien. Entgegen der allgemeinen Tendenz den regenerativen Energieträger Bioethanol in Großanlagen unter Einsatz von fossiler Energie zu erzeugen, soll in diesem Projekt die Realisierbarkeit einer dezentralen Kleinanlage untersucht werden, deren Energiebedarf durch nachwachsende Rohstoffe gedeckt wird. Im Hintergrund stehen vielfältige ökologische Überlegungen, die bei der Rohstofferzeugung mit nachhaltigen Fruchtfolgekonzepten auf regionalen Anbauflächen beginnen und über biogene Reststoffverwertung zur Wärmeversorgung gehen, die z. B. zu innovativen Verschaltungskonzepten der Bioethanol- mit Biogasanlagen führen. Der Kreis schließt sich beim ökologisch durchdachten Düngemanagement mit Biogasgülle-Reststoffen. In technischer Hinsicht besteht bei Kleinanlagen Optimierungsbedarf bei der verhältnismäßig schlechten Energieeffizienz, welche durch bessere Wärmeintegration von einzelnen Anlagenteilen erhöht werden soll. Da die technische Umsetzung von Verfahrensschritten auch stark von den anfallenden Kosten abhängt, werden wirtschaftliche Lösungswege gesucht. Als Beispiel die Adsorption, die in Anlagen mit hohen Kapazitäten Stand der Technik zur Ethanol-Absolutierung ist. In Kleinanlagen ist diese Methode zu teuer. Als äußerst interessante Alternative bieten sich, aufgrund der Modulbauweise, Membrantrennverfahren wie Dampfpermeation oder Pervaporation an. Der Feed kann bei der Dampfpermeation direkt dampfförmig von der Rektifikation kommend zugeführt werden, bei der Pervaporation in flüssigem Zustand. Die optimale Membrantechnik-Variante wird theoretisch ermittelt und anschließend in praktischen Versuchen getestet. Die Deckung des Eigenenergiebedarfs der Bioethanol-Anlage durch nachwachsende anstelle von fossilen Rohstoffen ist ein entscheidender Eckpfeiler des Projektes. Das innovative Anlagenkonzept sieht die Koppelung der Bioethanol- mit einer Biogasanlage vor. Durch die Vergärung des Destillationsrückstandes (Schlempe) aus der Bioethanolerzeugung in der Biogasanlage wird Biogas erzeugt, das durch direkte thermische Nutzung den Energiebedarf der Bioethanolanlage deckt. Daneben besteht die Möglichkeit der Biogas-Verstromung in einem BHKW oder einer Kleingasturbine, wobei die anfallende Abwärme die Bioethanolanlage versorgt. Abhängig von der gewählten Variante reicht die Menge an verfügbarer Schlempe als alleiniges Biogas-Substrat nicht aus, um die 100 prozentige Wärmebedarfsdeckung der Bioethanolanlage zu erreichen. Daher werden der Schlempe verschiedene Co-Substrate beigemischt, um deren Potenzial zur Erhöhung der Biogasausbeute in Batch, sowie kontinuierlichen Versuchen zu testen. Neben der Bestimmung der optimalen Fermentationsparameter soll die anfallende Biogasgülle hinsichtlich ihrer Düngerqualität für die lokalen Gegebenheiten optimiert werden.

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