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07-08 | 2019

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Markt Produkte/Projekte

Markt Produkte/Projekte Vecoplan Dosier-, Lager- und Fördertechnik für Alt- und Frischholz Biomasse-Heizkraftwerke (BMHKW) erzeugen aus biogenen Feststoffen elektrische Energie – und zusätzliche Wärme, die sich effizient nutzen lässt. Für einen reibungslosen Verbrennungsprozess muss die Masse im Vorfeld mechanisch aufbereitet werden, um eine störstofffreie, homogene Einheit zu erhalten. Der Schweizer Energielieferant, die Genossenschaft Elektra Baselland (EBL) entwickelt, baut und betreibt BMHKW. Um für den Heizkessel des Großwärmeverbunds in Pratteln, einer Gemeinde im Kanton Basel-Landschaft, Altholz- und Waldhackschnitzel zuzuführen und aufzubereiten, setzt der Energielieferant auf die Lager-, Förder- und Dosiertechnik von Vecoplan. Befeuert wird das Heizkraftwerk mit Waldhackgut sowie mit Altholz der Qualitätsklassen A1 und A2. Das Ausgangsmaterial liegt in der Größe P 100 vor, damit beträgt die maximale Länge der Partikel weniger 350 Millimeter. Um das unterschiedliche Schüttgut zu lagern kam keine standardisierte Anlage in Frage. Denn bei diesem Projekt gab es einige Herausforderungen. Bei den gegebenen, recht engen Platzverhältnissen sollte Das Biomasse-Heizkraftwerk in Pratteln: nachhaltig, erneuerbar und emissionsfrei. eine Lösung entwickelt werden, die ein großes Lagervolumen ermöglicht und das Material effizient zum Kessel fördern kann. Um das Alt- und Frischholz sicher und zuverlässig zu transportieren, galt es, die verschiedenen Förderkomponenten detailgenau aufeinander abzustimmen. Für die Zwischenlagerung des angelieferten Materials wurde das ursprüngliche Kran-Konzept geändert und eine Variante mit Beund Entladeförderern entwickelt. Vecoplan lieferte dabei die komplette Maschinentechnik von der Annahme über die Lagerung bis zum Kessel inklusive der Steuerungen. Übernommen wurde auch das Engineering, der Stahlbau, die Montage sowie die Unterweisung der Mitarbeiter. www.vecoplan.de Bild: Vecoplan Fraunhofer Umsicht Feinstaub durch verbesserte Abscheider effektiv vermeiden Forscher von Fraunhofer Umsicht und der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden konnten in Zusammenarbeit mit Entwicklungsingenieuren des Feinstaubfilter-Herstellers Karl Schräder Nachf. herausarbeiten, wie der Fraktionsabscheidegrad von Staubfiltersystemen verbessert beziehungsweise optimiert werden kann. Entsprechende Feinstaubfilter mit optimierter Abscheidung sind inzwischen auf dem Markt verfügbar. Die Messung von Staubemissionen aus Biomassefeuerungen orientieren bisher auf den Gesamtstaubgehalt. Eine differenzierte Betrachtung von Staubemissionen nach Partikelgrößen scheitert in der Praxis an aufwendigen und kostenintensiven Messverfahren, womit der medizinisch-gesundheitliche Aspekt bislang weitgehend unberücksichtigt bleibt. Inzwischen rückt jedoch immer stärker ins Bewusstsein, dass insbesondere die feinsten Staubpartikel, die es nicht nur in Luftröhre und Bronchien, sondern noch weiter in die Alveolen der Lunge schaffen, ein gesundheitliches Gefährdungsrisiko darstellen. Während zum Beispiel Schwerkraft- beziehungsweise Fliehkraftabscheider wie Zyklone und Wäscher-Systeme grobe Partikel effektiv abscheiden, eignen sich elektrostatisch wirkende sowie filternde Abscheider sehr gut für die Abtrennung von feinsten Fraktionen aus dem Rauchgas. Der Fokus der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten lag vor allem auf den elektrostatischen Abscheidern, die – aufgrund geringer Druckverluste im Rauchgasweg – einen niedrigen Energiebedarf und geringe Betriebskosten aufweisen. Die Untersuchungen an verschiedenen marktverfügbaren Filtern/Abscheidern ermittelten, wie wirksam die Geräte die Partikelgrößenklassen PM 2,5 und PM 10 entfernen und wie die Fraktionsabscheidegrade deutlich verbessert werden können. Hierzu wurden die Abscheider an verschiedenen Biomassekesseln eingesetzt und bei Einsatz unter anderem von Holzhackschnitzeln geprüft. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in Optimierungsmaßnahmen für die Produkte OekoTube-Inside und Filterbox S eingeflossen und wurden konstruktiv von den Firmen Oekosolve und Schräder für diese Abscheider umgesetzt. Ein erneutes Vermessen der Filterbox S konnte eine erhebliche Verbesserung der Fraktionsabscheidegrade belegen. Der neue, verbesserte Filter ist inzwischen unter dem Markennamen Filterbox SZ auf dem Markt erhältlich. Das Forschungsvorhaben „Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen“ wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht auf www.fnr.de unter dem Förderkennzeichen 22032614 zur Verfügung. www.fnr.de 32 UmweltMagazin Juli - August 2019

Projekte Markt DBU Virtuelles Kraftwerk der zweiten Generation Während Solaranlagen und Windräder an manchen Tagen sehr viel Strom liefern, ist es an anderen Tagen weniger. Ein naheliegender Ansatz, diese Schwankungen auszugleichen, sind Speicher wie beispielsweise Batterien. Deren Rolle können auch „Virtuelle Kraftwerke“ übernehmen. Sie bestehen aus kleinen dezentralen Stromerzeugern und -abnehmern, die miteinander koordiniert für den notwendigen Ausgleich sorgen. In einem Projekt will das ebök Institut für angewandte Effizienzforschung, Tübingen, gemeinsam mit der Hochschule Reutlingen erforschen, inwieweit der Stromhandel zwischen diesen vielen kleinen Akteuren mithilfe digitaler Technologie vereinfacht werden kann. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt fachlich und finanziell mit rund 124.000 Euro. Durch intelligentes Vernetzen sollen flexible Stromabnehmer und lokale -erzeuger so koordiniert werden, dass sie auf das schwankende Stromangebot angemessen reagieren und damit das lokale Netz stabilisieren. Gemeinsam wirken sie als Virtuelles Kraftwerk. In letzter Zeit entstanden hierfür eine Reihe erfolgsver- sprechender Ansätze, auf denen die Forscher aufbauen können. Im Rahmen des Projektes soll nun untersucht werden, wie diese Idee mit der umfassenden Digitalisierung der industriellen Produktion harmoniert. Zukünftig sind alle Maschinen und Prozesse über das Internet miteinander verbunden. Das nutzen die Projektbeteiligten für die Kommunikation im Virtuellen Kraftwerk. Sie wollen zum Koordinieren und Abrechnen ein dezentrales System verwenden, basierend auf „Distributed Ledger Technology“. Bei dieser werden die Aktionen zwischen verschiedenen Partnern digital dokumentiert und sind von allen einsehbar. Das heißt, anstelle eines zentralen Servers haben alle Akteure die für sie relevante Information vor Ort. Die Technik sei robust und nach heutigem Stand fälschungssicher, die Projektpartner erwarteten dabei einen vergleichbaren Energiebedarf wie bei bisher üblichen Abrechnungssystemen. Kann das Projekt erfolgreich umgesetzt werden, bildet es eine wichtige Grundlage für weitere Entwicklungen Virtueller Kraftwerke. Durch den beständigen Austausch und die Analyse Prof. Dr. Debora Coll-Mayor (Hochschule Reutlingen) und Prof. Dr. Claus Kahlert (ebök Institut, r.) stellten DBU-Generalsekretär Alexander Bonde die Projektidee vor, den Stromhandel innerhalb eines „Virtuellen Kraftwerks“ mithilfe digitaler Technologie zu vereinfachen. der Prozesse lässt sich zusätzlich die Energieeffizienz steigern. Zudem würden Virtuelle Kraftwerke längere Laufzeiten erneuerbarer Stromquellen erlauben, denn sie könnten flexiblen Abnehmern speziell dann Strom zukommen lassen, wenn gerade viel davon zur Verfügung stehe. Ein Überschuss führe ansonsten dazu, dass Windräder oder Solaranlagen zeitweise vom Netz genommen würden. Damit wären Virtuelle Kraftwerke ein Ergebnis der Digitalisierung, das sowohl positive Effekte auf den Klimaschutz hat, als auch der Versorgungssicherheit dient. www.dbu.de Bild: Apostolov/ Hochschule Reutlingen Hamburg Wasser Grüne Energie aus schwarzem Wasser Hamburg Wasser nimmt Hamburg Water Cycle in Betrieb. Dabei handelt es sich um ein Abwasserkonzept, das direkt im Wohnquartier Abwasserreinigung und Energiegewinnung kombiniert. Das Leuchtturmprojekt reduziert den Ausstoß von CO 2 und hilft, Stoffkreisläufe zu schließen. Mit über 800 angeschlossenen Wohneinheiten ist die Jenfelder Au das europaweit größte Wohnviertel, in dem Energie aus Abwasser auf diese Weise gewonnen und dem Quartier zur Verfügung gestellt wird. Das Fundament bildet die Trennung dreier Abwasserströme. Schwarzwasser aus der Toilette, Grauwasser vom Duschen und Waschen sowie Regenwasser werden getrennt gesammelt und behandelt. Wichtigstes Element ist die Schwarzwasserbehandlung. Das Abwasser aus der Toilette wird über ein 3,7 kilometerlanges Unterdrucknetz zu einem Betriebshof geleitet, den Hamburg Wasser im Gewerbegebiet der Der Hamburg Water Cycle ist ein Abwasserkonzept, das direkt im Wohnquartier Abwasserreinigung und Energiegewinnung kombiniert. Jenfelder Au errichtet hat. Im dort befindlichen Fermenter vergärt das Schwarzwasser zusammen mit Co-Substrat und es entsteht Biogas. Ein Blockheizkraftwerk wandelt das Biogas in Strom und Wärme. Pro Bild: Hamburg Wasser/ Krafft Angerer Jahr entstehen auf diese Weise rund 450.000 Kilowattstunden Strom und 690.000 Kilowattstunden Wärme. Bezogen auf Hamburger Durchschnittsverbräuche entspricht das dem Strombedarf von 225 Hamburger Haushalten und dem Wärmebedarf von 70 Haushalten. Neben der Energiegewinnung ist auch der niedrige Wasserbedarf des Systems ein Herausstellungsmerkmal des Hamburg Water Cycle. Während herkömmliche Toiletten zwischen sechs und neun Liter pro Spülung nutzen, liegt der Verbrauch bei der Unterdrucktoilette nur bei einem Liter. Das macht das Konzept auch für wasserärmere Regionen interessant. Die Entwicklung und der Ausbau wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Bundesministerium für Bildung und Forschung und mit Mitteln aus dem Life+ Programm der Europäischen Union gefördert. www.hamburgwasser.de UmweltMagazin Juli - August 2019 33

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