Projekt 21575/15

Erhöhung der energetischen Effizienz durch Nutzung von technologischer Abwärme und Optimierung von Hilfsprozessen zur Drucklufterzeugung

Projektdurchführung

BKK Bio-Diesel GmbH
Dr. Hermann-Ludewig-Ring 6
07407 Rudolstadt

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Vorhabens ist die Reduzierung des Einsatzes an Elektroenergie sowie die Verbesserung der Ressourceneffizienz durch bessere Ausnutzung des Ausgangsstoffes.
a) Durch Vortrocknung des eingesetzten Rapses kann eine höhere Ausbeute an Öl erreicht werden. Vorhandene Prozesswärme soll durch konstruktive Veränderungen dazu nutzbar gemacht werden.
b) Weiterhin ermöglicht eine technische Veränderung der Drucklufterzeugung eine variable Fahrweise im Sommer- und Winterbetrieb. Dies führt zu erheblichen Umweltentlastungseffekten
Beide Maßnahmen sollen kurzfristig umgesetzt werden.
Erwartete Umweltentlastungen pro Jahr:
105 kg SO2;
111 kg Nox;
97,8 t CO2;
49,5 kg Staub,
diese Werte ergeben sich als Äquivalent für den Elektroenergiebezug aus einem Großkraftwerk (Braunkohle) aus den erwarteten Effekten für das Unternehmen:
Einsparung von Elektroenergie rund 60.000 kWh
und damit eine signifikante Reduzierung der Betriebskosten.
Die Erhöhung der Ausbeute an Öl durch die Vortrocknung des Ausgangsstoffes wird derzeit mit 1 % prog-nostiziert.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt soll in zwei Phasen umgesetzt werden:
Zu a) Es soll eine technologische Lösung zur Nutzung von Abwärme aus dem Pressvorgang zur Vorwärmung der eingehenden Rapssaat realisiert werden. Durch die Erwärmung des eingehenden Rohstoffes kann eine Erhöhung des Auspressgrades und damit eine verbesserte Ressourceneffizienz erreicht werden.
Zu b) Technologisch bedingt wird eine Kompressoranlage zur Erzeugung der notwendigen Druckluft betrieben. Diese Druckluft muss im Dauerbetrieb getrocknet werden. Durch eine Umsetzung des Kompressors und einfachen Umbau des Rohrnetzes kann auf Sommer- und Winterbetrieb umgestellt werden. Dadurch ergeben sich erhebliche Einspareffekte bei der eingesetzten Elektroenergie.


Ergebnisse und Diskussion

Die Umsetzung der geplanten Ziele erfolgte unproblematisch und relativ schnell.
Das Verfahren zur Kuchenbelüftung wurde umgestaltet, somit kann der Lüfter zur Rapsvorwärmung eingesetzt werden. Die vorhandene Prozesswärme aus der Presserei (2.OG 35-40°C) wird über ein Rohrsystem dem Rapstagesbehälter zugeführt.
Damit gelingt es ohne zusätzliche, energetische Aufwendungen, den in Silos vorgelagerten Raps von etwa 15°C auf 20°C bis 25°C zu erwärmen.
Die Auspressergebnisse der letzten beiden Monate lassen nun eine deutliche Steigerung erkennen.
Wurden im Durchschnitt des letzten Jahres noch 35,10% Ölausbeute erzielt, so sind es zurzeit schon 35,8%. Die signifikanteste Wirkung dieser Maßnahme wird in den Wintermonaten erwartet, wo der gelagerte Raps von ca. 5°C auf 18-22°C vorgewärmt wird.
Es ist davon auszugehen, dass die prognostizierte Erhöhung der Ölausbeute und damit die Steigerung der Biodieselproduktion um 0,87% noch übertroffen werden. Bei einer aktuellen Kapazität von 4.500.000l/a entspricht das einer Erhöhung der Produktionsmenge um 39.150 l/a.

Die Kompressoranlage wurde demontiert, der Kondensatbehälter in das benachbarte Gebäude umgesetzt (kühlere Umgebungstemperaturen verbessern Kondensatbildung) und ein neues Rohrnetz erstellt. Somit wurde es möglich die gesamte Produktionsstätte ohne getrocknete Druckluft zu betreiben.
Bisher waren durchschnittlich 17,4 Betriebsstunden/Tag nötig, um die Anlage mit Druckluft zu versorgen. Nach dem Umbau reduzierte sich der Bedarf um acht auf 9,5 Betriebsstunden.
Die erreichte Einsparung an Elektroenergie ist wie folgt zu errechnen:
8h x 320 Tage x 15 kW = 38.400 kWh/a
Mit der Reduzierung der Betriebsstunden um 45% verringert sich ebenfalls die Anzahl der Wartungsinterwalle und damit der Wartungskosten um den gleichen Anteil.
Durch den Einbau eines Lüftungsgitters und der Umsetzung des Kompressors, wird diesem Frischluft zugeführt, an Stelle einer mit Öl hochgradig gesättigten Luft. Das sollte dessen Verfügbarkeit wesentlich erhöhen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Unsere Biodieselanlage trägt im Bezug auf verschiedene Neuerungen Pilotcharakter. Regelmäßig werden auch in Zusammenarbeit mit dem Umweltzentrum des Handwerks Thüringen Exkursionen und Seminare gestaltet. Wir dienen als Beispielobjekt für den Landesinnungsverband Kfz, die Thüringer Lan-desanstalt für Landwirtschaft, der Fachgruppe der dezentralen Ölmühlen und einigen anderen mehr.
Gerade im Rahmen der Fachgruppe treffen wir uns regelmäßig, um solche und ähnliche Maßnahmen den Unternehmen zugänglich zu machen. Die bei der Errichtung der Anlage und der effizienter gestalteten Verfahrenstechnik beteiligten Handwerker nutzen diese nun als Referenzobjekt. Die Ergebnisse dieses Projektes und die zugrunde liegenden Verfahrensänderungen werden auf unserer Internetseite veröffentlicht. In Fachkolloquien/ Erfahrungsaustauschen mit dem Zentrum für Nachwachsende Rohstoffe Thüringen in Dornburg sowie den Betreibern weiterer Anlagen zur Herstellung von Biodiesel werden die Erfahrungen mit der Verfahrensoptimierung und der Verbesserung der Ressourceneffizienz öffentlich dargestellt und weiter verbreitet. Auf die Förderung durch die deutsche Bundesstiftung Umwelt wird durch Kennzeichnung und Beschreibung hingewiesen.


Fazit

Die geplanten Ergebnisse des Projektes wurden im vollen Umfang erreicht. Die prognostizierte Verbesserung der Ressourcennutzung, hier der Ölausbeute, wird nach derzeitigem Erkenntnisstand erreicht und übertroffen. Die errechnete Einsparung an eingesetzter Elektroenergie hat sich ebenfalls betätigt. Dies zeigen laufende Kontrollen des Verbrauchs in den Monaten nach der Umstellung
Das Förderverfahren war überschaubar und unkompliziert. Es bietet kleinen mittelständigen Unternehmen die Möglichkeit, gute Lösungsansätze, in der Praxis zu realisieren. Besonders hilfreich war uns die Unterstützung durch die Kollegen des UZH Thüringen.
Mit dem Verlauf und dem Ergebnis sind wir sehr zufrieden. Es ist uns gut gelungen, mit geringen technischen Aufwendungen und Veränderungen im Verfahrensverlauf, Elektroenergie und Ressourcen zu sparen und konnten damit einen weiteren kleinen Beitrag zur Entlastung der Umwelt leisten.