Das Projekt "Erstellung einer Verwertungsstrategie für Bioabfälle zur Produktion von Biokraftstoffen durch Nassreinigung, Biogassynthese und thermische Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten durchgeführt. Das Forschungsvorhaben basiert auf der Idee, bereits vorhandene Biomassequellen für die Biokraftstoffproduktion zu erschließen. Dabei soll eine alternative Verwertungsstrategie für Bioabfälle entwickelt werden, die im Gegensatz zur derzeit üblichen Kompostierung oder Vergärung steht. Da Bioabfälle im Rohzustand aus verschiedensten Gründen (z.B. Stör- bzw. Schadstoffe, Salze etc.) nicht den Anforderungen an Biomasse zur Kraftstoffproduktion (biologische oder thermo-chemisch) genügen, müssen sie zwingend einer Reinigungsstufe unterzogen werden. Dazu ist eine Nassreinigungsstufe geplant, welche bis dato nicht im Zusammenhang mit der Bereitstellung von Biomasse zur Kraftstoffproduktion untersucht wurde. Im Anschluss an die Bioabfallaufbereitung wird das resultierende Outputmaterial hinsichtlich einer Eignung zur Biogasproduktion bzw. zur thermischen Behandlung untersucht, wobei diese Untersuchungen vor dem Hintergrund einer sich anschließenden Biokraftstoffproduktion (Biomethan, Wasserstoff oder BtL-Kraftstoffe) erfolgen. Das gesamte Verfahren soll energieautark laufen. Die aus der Biogasproduktion gewonnene Energie kann für die Reinigung und Aufbereitung der Bioabfälle eingesetzt werden, sodass kein Einsatz von Fremdenergie erfolgt. Das Forschungsvorhaben gliedert sich in drei Bereiche: 1) Aufbereitung des Bioabfalls und Analytik des Outputs: Es sind praktische Aufbereitungsversuche am Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten sowie eine Analytik der festen und flüssigen Outputströme geplant, um deren Eignung für eine sich anschließende biologische oder thermo-chemische Verwertung des Outputs zu bewerten. Das Ziel besteht darin, die Nassaufbereitungsstufe so zu gestalten und zu optimieren, dass mit dem resultierenden Eluat die Anforderungen an eine Mono- bzw. Co-Vergärung erfüllt werden, und mit dem festen Outputmaterial die Qualitätsanforderungen für eine thermo-chemischen Umwandlung zu Biokraftstoff eingehalten werden können. 2) Vergärung des Eluats: Um das Biogaspotential des anfallenden Eluats aus der Nassreinigung zu ermitteln, werden standardisierte DIN-Tests (DIN 38414-S8) durchgeführt werden, wobei das Eluat zum einen einer Monovergärung als auch einer Co-Vergärung unterzogen werden soll. Es wird eine Variantenuntersuchung hinsichtlich der Aufbereitungsmöglichkeiten des Biogases für die Energiegewinnung und -nutzung durchgeführt. Dabei ist zu klären, wie das energiereiche Biogas in der Trocknung und in der Reinigungsstufe effektiv genutzt werden kann. Des weiteren ist zu prüfen, ob das im gereinigten Bioabfall verbleibende Wasser in einer Vergasungsstufe zu elementaren Wasserstoff synthetisiert werden kann. Eine Alternative zur Biogasproduktion stellt die Wasserstoff-Produktion aus dem Eluat dar, die in diesem Projekt ebenfalls anhand praktischer Untersuchungen erörtert werden soll. usw.
Das Projekt "Holzvergaser Liebi LNC - Optimierter emissionsarmer Retrofit-Holzgas-Brenner mit grossem Regelbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz durchgeführt. Der heutige Bestand an kleinen Öl-Heizungen in Ein- und Zwei-Familienhäusern beträgt rund 500'000 Stk. in der Schweiz. Es ist davon auszugehen, dass künftig vermehrt eine Umstellung der Heizung auf erneuerbare Biomasse wie Holz zu erwarten ist. Holzfeuerungen tragen aber noch zu einem wesentlichen Teil zur Feinstaub-Problematik bei. Saubere und geruchsfreie Holzfeuerungen sind eine Voraussetzung für die Verbreitung von Holzheizungen bei der Ablösung der fossilen Energieträger.
Das Projekt erarbeitet die Grundlagen für eine emissionsarme Biomasseverbrennung und umfasst die Entwicklung eines Pellet-Holzgasbrenners bezüglich schadstoffarmer, energetisch optimierter Nutzung.
Durch die Kombination mit einer Vergasungsstufe sind optimale Ergebnisse zu erwarten. Mit der Entwicklung eines Holzgasbrenners, welcher gegenüber dem heutigen Stand der Technik um eine 10er-Potenz niedrigere Emissionen aufweist, werden neue Holzfeuerungen die Smog- und Feinstaubproblematik entschärfen können, auch wenn Ölfeuerungen im grossen Stil durch Holzfeuerungen ersetzt werden.
Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 22.05.2015 (Beilage 1) an der Sitzung der Koko UT vom 18.06.2015 (Entscheid: Beilage 2) genehmigt.
Das BFE beteiligt sich finanziell am Projekt und unterstützt die Aspekte der Energieeffizienz.
Projektziele:
Ein optimierter Holzgasbrenner der finnischen Firma Pyro-Man Oy mit einer modulierbaren thermischen Leistung von 5 bis 20 kW soll entwickelt werden. Ein automatischer Betrieb (von Zünden über Leistungs- und Verbrennungsregelung bis zum Brennerstopp und Ascheaustrag) gewährleistet niedrige durchschnittliche Emissionen und verhindert Bedienungsfehler.
Folgende Emissionswerte (bei Referenzbedingung 13 Vol.%tr. O2) sollen erreicht werden (über alle Betriebsphasen, von Zündung bis Abschalten):
- CO-Emissionen kleiner als 50 mg/Nm3
- Staubemissionen (PM) ohne Partikelabscheider kleiner als 5 mg/Nm3
- Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (OGC) kleiner als 10 mg/Nm3.