Regenerative Energie
Vergärung von Schlempe aus der Bioethanolproduktion
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2008)
In Zeiten steigender Energiepreise gewinnt die Anaerobtechnik zunehmend an Bedeutung. Abfallströme, die es vor ein paar Jahren noch zu entsorgen galt, werden heute vor allem als potentielle Energieströme betrachtet, die mithilfe der Anaerobtechnik
bereitgestellt werden können.
Gegenüberstellung Vergärung und Verbrennung von Biomasse
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2008)
Die deutsche Umweltpolitik sieht die Erhöhung des Anteils regenerativer Energieträger an der Strom- und Wärmeproduktion als wesentliches Ziel im Hinblick auf den Klimaschutz vor. Die technisch nutzbaren Potentiale biogener Brennstoffe in Form von Festbrennstoffen werden von Schuster beispielsweise mit 1.100 PJ/a angegeben. So vielfältig die einsetzbaren regenerativen Energieträger sind, so zahlreich sind die derzeit anwendbaren Nutzungstechnologien.
Die Vergärungsanlage Rostock
© HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement (9/2008)
Die Vergärung von Bioabfällen in technischen Fermentern kann inzwischen zu den etablierten Verfahren gerechnet werden. Dieses Verfahren stellt sicherlich den derzeit ökologisch sowie ökonomisch sinnvollsten Weg dar, die Energie im Bioabfall zu nutzen. Der nächste Schritt muss es nun sein, auch die Energie des Bioabfalls im Hausmüll zu erschließen. Hierbei ist es sehr hilfreich, dass bei der Formulierung des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG) eine weite Definition des Begriffes "Erneuerbare Energie" gewählt wurde. Damit ist das Biogas aus den Hausmüllvergärungsanlagen in gleicher Weise wie das Gas aus den Biogasanlagen vom Grundsatz her EEG-konform.
Ökologische Bewertung der Biomasse- und Ersatzbrennstoffverwertung
© HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement (9/2008)
Für eine energetische Nutzung kommen eine Vielzahl an Biomassen und Ersatzbrennstoffen in Frage. Tabelle 1 zeigt beispielhaft Biomasse-Reststoffe nach Herkunftsbereich und mit Angabe verschiedener Nutzungsmöglichkeiten. Es sind ausschließlich Biomassen aufgeführt, die als Rest- bzw. Abfallstoffe anfallen. Aus Sicht der ökologischen Bewertung ist dies insofern von Bedeutung, als dass Rest- bzw. Abfallstoffe üblicherweise als "frei anfallend" erachtet werden, da sie nicht gezielt erzeugt werden. Damit haben Biomasse-Reststoffe gegenüber z.B. Energiepflanzen den Vorteil, dass für sie keine Bereitstellungsaufwendungen und damit verbundene Umweltbelastungen anfallen.
Stoffliche oder energetische Verwertung von Biomasse
© HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement (9/2008)
Die getrennte Erfassung vom Bio- und Grünabfällen hat in Deutschland ein hohes Niveau erreicht. Allerdings ist der Anteil der daraus gewonnenen Energie noch vergleichsweise gering und die Biomasse wird überwiegend stofflich genutzt. Gerade vor dem Hintergrund, dass gegenwärtig Energiepflanzen in Konkurrenz zu Nahrungsmittel großflächig angebaut werden, muss die Frage gestellt werden, ob die kombinierte stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse nicht Zielführender ist.
Beispielhafte wirtschaftliche Optimierung bei der Kompostierung von Abfällen durch eine vor geschaltete Vergärungstechnologie mit Abwärmenutzung
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Die biologische Behandlung von Bioabfällen kann durch eine Kompostierung oder eine vorgeschaltete Vergärung mit anschließender Nachkompostierung erfolgen. Wird als Substrat Bioabfall aus der kommunalen Sammlung (eventuell auch zusammen mit weiteren Substraten, wie z. B. Marktabfällen) eingesetzt, so stellt der Störstoffanteil hohe Anforderungen an die potentiell einsetzbaren Verfahren. Neben dem potentiellen Eintrag von Schadstoffen wirken Störstoffe, wie Kunststoffe, Glas, Sand und Steine, Schwimmschichten und Sedimente, abrasiv und verursachen unterschiedlichste Schäden.
Weiterentwicklung der Anaerobtechnik von der Mikrobiologie bis zur Gastechnik
© HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement (9/2008)
Die Biogastechnologie ist mit einer industriellen Entwicklungszeit von rund 10 bis 15 Jahren noch eine sehr junge Technologie. Durch die umweltpolitisch notwendige Fokussierung auf die Reduktion von Klimagasemissionen hat sie jedoch insbesondere in den Bereichen der Nutzung landwirtschaftlicher, kommunaler und industrieller Reststoffe sowie nachwachsender Rohstoffe eine erhebliche Bedeutung erhalten. Der hohe auf der Technologie liegende Druck aus ökonomischer, aber auch umweltpolitischer Sicht, fordert eine ständige Fortentwicklung der eingesetzten Technologien, aber auch der vor- und nachgelagerten Prozesse. Forschungsarbeiten werden zur Optimierung vieler Prozesselemente durchgeführt und führen zu neuen Erkenntnissen und vor allem zu effizienteren Biogasanlagen mit verbesserten Umweltwirkungen.
Synergieeffekte bei der Co-Vergärung mit Klärschlamm oder Gülle
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Seit Anfang der neunziger Jahre ist eine Intensivierung der Bemühungen zur Co-Vergärung von sowohl flüssigen als auch festen Abfallstoffen in Kläranlagen festzustellen. Der Terminus "Co-Vergärung" bezeichnet dabei allgemein die Mitbehandlung begrenzter Mengen eines Materials in einer Vergärungsanlage, das von den bei der Planung und Genehmigung der Anlage vorgesehenen Substraten abweicht. In der Praxis handelt es sich vor allem um die gemeinsame Vergärung des Basissubstrats Klärschlamm (bzw. in landwirtschaftlichen Biogasanlagen Gülle) mit einem oder mehreren flüssigen oder festen biogenen Abfallstoffen als Co-Substrat.
Trockenfermentation von Biomasse aus Abfall und nachwachsenden Rohstoffen
© HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement (9/2008)
Die Trockenvergärung von Abfällen wird bereits seit Jahren erfolgreich durchgeführt. Die etablierten Techniken der Abfallwirtschaft wurden besonders nach der Novellierung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG) im August 2004 und der daraus resultierenden Gewährung des Technologiebonus für Trockenvergärungs-Anlagen an die vielfältigen Anwendungsbereiche im Rahmen der Vergärung von Energiepflanzen angepasst. Durch die aktuelle Novellierung (2008) fällt zwar der Technologiebonus für Trockenvergärungsanlagen weg, die Vorteile hinsichtlich Energieverbrauch, Reaktorvolumen und Substratwahl bleiben weiterhin bestehen.
Festflüssigtrennung von Siedlungsabfall - Erfahrungsbericht WM-Presse
© HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement (9/2008)
Der ZAK behandelt die Abfälle seiner Verbandsmitglieder, Stadt und Landkreis Kaiserslautern, im hoheitlichen Auftrag. Im Verbandsgebiet leben etwa 260.000 Einwohner. Dafür betreibt der ZAK am Standort Kapiteltal eine mechanisch-biologische Anlage, je eine Anlage für die Kompostierung von Grünabfall sowie Bioabfall, eine Abfallumschlaganlage, einen Wertstoffhof und ein Sonderabfalllager sowie ein Umwelterlebniszentrum. Die Deponie Kapiteltal ist in der Abschlussphase und wird derzeit profiliert. Weiterhin betreibt der ZAK ein Biomassekraftwerk sowie eine Altholzaufbereitungsanlage.