Grüne Kohle durch hydrothermale Carbonisierung
Der HTC-Prozess ahmt die in der Natur in Millionen von Jahren ablaufende Braunkohleentstehung in wenigen Stunden technisch nach. Der im Pflanzenmaterial gebundene Kohlenstoff liegt nach der Konversion in Form von Kohlepartikeln vor. Um die hydrothermale Carbonisierung weiterzuentwickeln, hat die DBU mehrere Projekte unterstützt.
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Unter der Leitung von Professor Ramke, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, wurde die Eignung des HTC-Verfahrens für organische Siedlungsabfälle untersucht. Im Vordergrund stand die Frage, ob die Anwendung der HTC auch bei organischen Siedlungsabfällen energetisch und wirtschaftlich interessant ist. Es zeigte sich, dass die meisten untersuchten Biomassen erfolgreich einsetzbar sind. Als Produkt entstand eine energiereiche HTC-Kohle mit braunkohleähnlichen Eigenschaften. Substratabhängig lag ein Großteil des eingesetzten Kohlenstoffs eingebettet im festen Reaktionsprodukt vor.
Festgestellt wurde, dass die energetische Nutzung der »Biokohle« nach der HTC-Methode bei vielen Substraten effizienter ist als die Vergärung mit Verwertung des Biogases im BHKW. Für eine sichere großtechnische Umsetzung wird noch Optimierungsbedarf bei der kontinuierlichen Prozessführung und dem Wärmemanagement gesehen. Nach bisherigen Erkenntnissen soll die flüssige Phase in Biogasanlagen verwertbar sein. Die Verwertungsmöglichkeit und die Rückgewinnung von Nährstoffen aus dem Abwasser der HTC werden derzeit von Prof. Fettig (Hochschule Ostwestfalen-Lippe) untersucht.
Aufbauend auf dem weiterentwickelten HTC-Verfahren haben die Projektpartner um die Firma Schlitt erstmals eine wirtschaftliche Umsetzung realisiert. Ziel war die Optimierung des HTC-Prozesses in großtechnischer Anwendung. Mit dem wissenschaftlichen Team um Prof. Richarts, FH Gießen-Friedberg, und der Rössner Maschinenbau GmbH konnte der diskontinuierliche Betrieb in einem 3,5-m3-Versuchsreaktor demonstriert und eine Aufbereitungs- und Befüllungstechnik für die Biomasse entwickelt werden.
Zudem wurden die Nachbehandlung der Biokohle optimiert, die energetischen wie chemischen Eigenschaften von HTC-Produkten ermittelt sowie die Prozesswasserverwertung untersucht. Trotz der verfahrenstechnischen Herausforderungen rechnen die Beteiligten damit, dass die HTC künftig einen nicht unerheblichen Beitrag zur energetischen Biomassenutzung leisten wird. In einem laufenden DBU-Projekt untersucht das Institut für Zuckerrübenforschung in Kooperation mit mehreren Partnern den Einsatz von HTC-Produkten als Bodenverbesserer und zur C-Sequestrierung auf landwirtschaftlichen Flächen.
Projektthema:
Energiegewinnung organischer Siedlungsabfälle durch hydrothermale Carbonisierung (HTC), Verwertung des Prozesswassers aus der HTC organischer Abfälle
Projektdurchführung:
Hochschule Ostwestfalen-Lippe
FG Abfallwirtschaft und Deponietechnik/FG Wassertechnologie Höxter
hans-guenter.ramke@hs-owl.de
joachim.fettig@hs-owl.de
www.hs-owl.de
Projekthema:
Modellhafte energetische Verwertung von organischen Rest- und Abfallstoffen mit der HTC
Projektdurchführung:
Willi Schlitt GmbH & Co KG
Kirtorf-Arnshain
rs@willi-schlitt.de
www.hydrocarb.de
Projektthema:
Rezyklierung organischer Abfälle mittels HTC auf landwirtschaftlichen Flächen zur Bodenverbesserung und C-Sequestrierung
Projektdurchführung:
Institut für Zuckerrübenforschung Göttingen (IFZ)
Göttingen
koch@ifz-goettingen.de
www.ifz-goettingen.de
AZ 25604, 25656, 27436, 27760