Das Projekt "Biogaserzeugung aus biogenen Reststoffen in ovalen Reaktoren aus Stahlfaserbeton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Werner Stowasser Bau GmbH durchgeführt. Thema: Im Fokus des Projektes steht die Errichtung einer modular gestalteten Demonstrations-Biogasanlage zur Erprobung und Validierung einer neuartigen ovalen Reaktorgeometrie mit effizienter Mischtechnik. Ausgehend von vorliegenden Untersuchungen im Labor- und Technikumsmaßstab bietet die Einführung ovaler, mit Trennwänden unterteilter Reaktoren eine verfahrenstechnisch vorteilhafte Reaktorgeometrie, mit der im Vergleich zu traditionell errichteten Biogasanlagen eine signifikante Steigerung der Biogasausbeute erzielt werden kann. Zusätzlich zu der dargestellten Übertragung des innovativen Reaktorkonzeptes in den Praxisbetrieb soll eine weitere Leistungssteigerung der Biogaserzeugung durch den Einsatz hoch lignozellulosehaltiger biogener Reststoffe demonstriert werden.
Ziel: Ziel des Vorhabens ist die praxistaugliche Erprobung und Validierung einer neuartigen Biogas-Erzeugungstechnologie für den Einsatz biogener Reststoffe. Durch Einführung einer ovalen Reaktorgeometrie mit effizienter Mischtechnik kann die sich ausbildende Umlaufströmung gezielt mit den verfahrenstechnischen Vorteilen einer Reaktionskaskade genutzt und somit die biologische Aktivität der Mikroorganismen erhöht werden. Im Ergebnis dessen sollen - im Vergleich zu traditionell betriebenen Anlagen - ein erhöhter Substratumsatz sowie Substratabbau bei gleichzeitiger Reduzierung der erforderlichen Energie zum Mischen erreicht werden. Unterstützt wird dieser Ansatz durch Nutzung spezieller Technik zur Substratvorbehandlung hoch lignozellulosehaltiger Substrate. Das Projekt soll dazu beitragen, langfristig die Biogaserzeugung als eine von den Anreizen des EEG unabhängige Variante der regenerativen Energieerzeugung zu entwickeln.
Maßnahmen: Durch die Werner Stowasser Bau GmbH erfolgt die bautechnische Vorbereitung und die Errichtung der innovativen Anlagenteile ovales Reaktorsystem und Substratvorbehandlung. Während der Errichtung ist besonderes Augenmerk auf die Validierung der Betonkennwerte zu legen. Unter großtechnischen Praxisbedingungen sollen die Materialkennwerte des Stahlfaserbetons überprüft und Maßnahmen zur bautechnischen Optimierung abgeleitet werden.
Schwerpunkte: - Errichtung des neuen Reaktorsystems - Bautechnische Überwachung und Optimierung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ermüdung von hochfestem Stahlfaserbeton unter hochzyklischer Beanspruchung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Lehrstuhl für Baustofftechnik durchgeführt. In diesem Teilvorhaben sollen das Potential und die Wirkungsweise von Stahlfasern in (ultra-)hochfesten Betonen erfasst und beschrieben werden. Vor allem steht dabei das weitgehend unerforschte Verhalten hochfester Stahlfaserbetone im Bereich sehr hoher Lastwechselzahlen (N größer als 10^7) im Fokus. Zwar existieren zum Ermüdungsverhalten druckschwellbelasteter Stahlfaserbetone bereits einzelne internationale Forschungsarbeiten, (ultra-)hochfeste Betone, hochfeste Stahlfasern und sehr hohe Lastwechselzahlen - und insbesondere Kombinationen aus diesen Parametern - sind dabei jedoch nicht vorzufinden. Ziel dieses Teilvorhabens ist es daher, wissenschaftliche Erkenntnisse zur Erweiterung der Bemessungsansätze auf hochfeste Stahlfaserbetone unter Zugschwellbeanspruchung (Biegezug, Querzug) zu ermitteln. Darüber hinaus sollen Empfehlungen für die Baupraxis zur gezielten Berücksichtigung der Stahlfasern in der Ermüdungsbemessung abgeleitet werden.