Mobilisation of corn cobs as energy source and improvement of heat generators concerning environmental impacts

Gegenstand und Ziele des Projektes

Laut offizieller Angaben stellt Biomasse in Serbien rund 60 Prozent des Potentials erneuerbarer Energien dar. Ungefähr 1/3 dieses Biomasse-Potentials wird derzeit genutzt, wobei 95 Prozent davon zur Gebäudebeheizung eingesetzt wird, vorzugsweise im ländlichen Raum. Als Brennstoff werden hier traditionell u. a. abgeerntete Maiskolben eingesetzt.

Zur Verbrennung der Maiskolben werden derzeit überwiegend kleine, ungeeignete handbeschickte Feuerungsstätten eingesetzt. Dies und die Tatsache, dass die abgeernteten Kolben typischerweise als Ganzes verbrannt werden, führen zu geringen Feuerungswirkungsgraden bei gleichzeitig hoher Emission von Luftschadstoffen.

Wesentliches Ziel des Projekts war es, die Möglichkeiten einer nachhaltigen Nutzung von Maiskolben als Brennstoff in Serbien zu untersuchen. Im Fokus steht dabei, die Effizienz der Verbrennung zu erhöhen und gleichzeitig die Schadstoffemissionen zu verringern. Dazu wurden drei verschiedene Maiskolbenbrennstoffe (Kolben, Pellets und Hackgut) und entsprechende Heizgeräte untersucht und miteinander verglichen.

Innovation und Modellhaftigkeit des Projektes

Insgesamt drei Heizgeräte wurden mit den unterschiedlichen Maiskolbenbrennstoffen untersucht und optimiert. Durch die Integration einer zweistufigen Verbrennung konnten die Energieeffizienz verbessert und die Schadstoffemissionen teils sehr deutlich reduziert werden. Trotzdem konnten nicht alle der einschlägigen Emissionsgrenzwerte eingehalten werden, weshalb weitere Möglichkeiten insbesondere zur Minderung der Partikelemission untersucht werden müssen, um sowohl eine effiziente als auch kostengünstige Lösung darstellen zu können. Erst dadurch werden solche Geräte für die meisten Endkunden erschwinglich.

Am Beispiel der Maiskolbenpellets konnte ergänzend erfolgreich demonstriert werden, dass der Einsatz des Additivs Kaolin zu einer deutlichen Reduzierung der Schadstoffe CO und Feinstaub führt. Aus den Vorhabensergebnissen lässt sich ableiten, dass so hergestellte additivierte Agro-Pellets aus Maiskolben beispielsweise mit einem gewissen Anteil an Holzpellets gemischt werden können (im Vorratsbehälter der Feuerungsanlage), um die einschlägigen Emissionsgrenzwerte einzuhalten.

Besondere Aspekte des Projektes

Zentrale Herausforderung der Projektbearbeitung war die feuerungstechnische Weiterentwicklung serbischer Heizgeräte unter gezielter Berücksichtigung der Brennstoffeigenschaften. Wesentlich für den Projekterfolg war dabei der Wissenstransfer von der TU Hamburg-Harburg zu ihren serbischen Projektpartnern. Dadurch konnten die diesbezüglichen Kompetenzen sowohl an der Universität Novi Sad als auch bei der der Firma Termoplin Ltd. weiter ausgebaut werden. Neben der Firma Termoplin konnten weitere KMU und ebenfalls kleine und mittlere landwirtschaftliche Familienbetriebe Nutzen aus dem Projekt ziehen.

Der besondere Bezug des Projektes zu den Zielen einer nachhaltigen Entwicklung (SDG) entsprechend der Agenda 2030 der Vereinten Nationen (UN) ist mit Blick auf den Zugang zu bezahlbarer, verlässlicher, nachhaltiger und zeitgemäßer Energie für alle (SDG 7) und das Ergreifen von Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen durch die Nutzung erneuerbarer Energien (SDG 13) zu sehen.

Auf der Basis der Projektergebnisse und des Wissenstransfers wurde mit Bezug zu jeglicher landwirtschaftlicher Biomasse als Brennstoff im Science Fund of the Republic of Serbia, Programm IDEAS, das Projektvorhaben „Developing combustion technology based on straw gasification to provide energy in an environmentally friendly way and to support industry development“ eingereicht.

Förderthema: FT 6: Erneuerbare Energie, Energieeinsparung und -effizienz

Kooperationspartner:

• Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft
• Universität Novi Sad (Serbien)
• Termoplin Ltd., Mladenovac (Serbien)

Wirkungsort: Serbien

Förderzeitraum: März 2018 bis September 2020, Abschlussbericht zum Download

Projektkosten: Gesamtvolumen: 228 184 Euro, Förderung durch DBU: 148 688 Euro

DBU-AZ: 33897

Stand: 23.07.2021