Future Gas - Chemnitz (2010-2013)

Der Wachstumskern

 

Im Bündnis Chemnitz Future Gas (CFG) mit Sitz in Chemnitz arbeiten mittelständische Unternehmen des Anlagenbaus gemeinsam mit kompetenten Forschungseinrichtungen an der Entwicklung, Planung, Errichtung und Betreuung innovativer Biogasanlagen.

Zu den Industriepartnern gehören Anlagenplaner und -lieferer, Sondermaschinenhersteller, Komponentenlieferer und Industriedienstleister. Die Koordinierung erfolgt durch die HÖRMANN-RAWEMA GmbH, die bereits erfolgreich vergleichbare Projekte umgesetzt hat.

Organisatorische und marktwirksame Unterstützung erhält der Wachstumskern durch die Gründung des Vereins BIOMATEG e.V. sowie durch die Nutzung des gleichnamigen Markenzeichens.

Die Ziele

Angesichts begrenzter Ressourcen in Industrie, Land- und Kommunalwirtschaft muss nachhaltige Energiepolitik den Aspekt geschlossener Stoffkreisläufe aus wirtschaftlicher Sicht, aber auch unter dem Aspekt des Schutzes von Natur und Umwelt ins Zentrum der Aufmerksamkeit stellen. Die dafür erforderlichen technischen Lösungskonzepte wurden von den Industriepartnern in engem Zusammenwirken mit Wissenschaft und Forschung bereits entwickelt.

Der Wachstumskern Future Gas bietet unter anderem die folgenden Konzepte zur systematischen Erhöhung des Anteils biogener Reststoffe im Eingangssubstrat von Biogasanlagen und der damit verbundenen Senkung des Bedarfs an nachwachsenden Rohstoffen an:
  • spezifisch adaptierte Aufbereitungs- und Hydrolysetechnologien zur Konditionierung von bisher nicht bzw. nicht optimal genutzten Abfallfraktionen vor der Vergärung
  • spezifisch adaptierte Module der Gärrestaufbereitung zur Gewinnung von Roh- und Wertstoffen
  • Prozesswasserrückgewinnung bzw. Erzeugung von vorflutfähigen Wasserüberschüssen
  • Technologien zur Biogaskonditionierung.

Die Projekte

VERBUNDPROJEKT 1 - TOOLS FÜR DIE BEWERTUNG UND STEUERUNG VON STOFF- UND ENERGIESTRÖMEN FÜR BIOGASANLAGEN
Im Verbundprojekt 1 werden grundlegende Probleme der Prozessbiologie innovativer Biogasanlagen untersucht und für deren anlagentechnische Lösung aufbereitet
  • Klärung prozessbiologischer Zusammenhänge zur Steuerung von Biogasanlagen
  • Identifikation von Modell- und Steuerungsparametern für die anvisierten Biogasanlagentypen
  • Entwicklung von Simulationstools zur prozessbiologischen Steuerung der modularen Biogasanlage
  • Entwicklung von Dienstleistungen im Bereich Aus- und Weiterbildung sowie des Managements
VERBUNDPROJEKT 2 - POTENZIALERSCHLIESSUNG
Gegenstand des Verbundprojektes 2 ist die Erschließung von noch unerforschten Potenzialen eines beschleunigten Aufschlusses des Input-Materials durch Einsatz einer separaten Hydrolysestufe, wobei beim Input-Material vor allem biogene Reststoffe analysiert werden:
  • Entwicklung einer stoffspezifischen, separaten Hydrolysestufe zum effektiven Aufschluss des Input-Materials und der wesentlichen Beschleunigung des biologischen Umsatzprozesses für biogene Abfallstoffe
  • Entwicklung von Ausrüstungen zur Inokulation der Hydrolysestufe mit hocheffektiven Bakterienstämmen
  • Analyse der optimalen Bedingungen der Hydrolyse für die differenzierten biogenen Reststoffe
  • Schaffung eines modularen Systems der Hydrolysestufe
  • Schnittstellen zu den anderen Aggregaten einschließlich Mess- und Steuerungstechnik
  • Analyse der Produktion von Biowasserstoff in der Hydrolysestufe 
  • Kostenminimierung der Anlagen bei Nutzung einer separaten Hydrolysestufe, Wirtschaftlichkeitsgrenzen
VERBUNDPROJEKT 3 – GERÄTEENTWICKLUNG ZUR WIRTSCHAFTLICHKEITSERHÖHUNG
Das Verbundprojekt 3 hat das Ziel, die gerätetechnischen Komponenten innovativer Biogasanlagen unter dem Aspekt der wärmeenergetischen und strömungstechnischen Optimierung weiterzuentwickeln:
  • 50-prozentige Senkung des Energieverbrauchs gegenüber Wettbewerbern (z.B. beim Rührwerksantrieb und dem externen Wärmeeintrag)
  • Reduzierung des Energieverbrauchs beim Wärmetauschermodul bis zu 20 Prozent durch interne Wärmenutzung
  • Schaffung einer ganzheitlichen durchgängigen Methodik zur Simulation des thermischen und strömungstechnischen Verhaltens
  • strömungstechnische und thermische Optimierung des Gerätekonzeptes mittels FEM-Simulation
  • Auswahl und Testung von Strukturen zur Wärmeübertragung im Mikro- und Makromaßstab
VERBUNDPROJEKT 4 – APPLIKATIONSERWEITERUNG
Sowohl die für die Verwertung der Produkte von Biogasanlagen – Biogas, Gärrest und Prozesswasser – erforderliche Nachbehandlung, als auch die für eine stabile Prozessbiologie erforderlichen Technologien sind Gegenstand des Verbundprojektes 4:
  • kontinuierliche und effektive Entschwefelung von Biogas
  • effiziente Reduzierung von Kohlendioxid im Biogas
  • Entwicklung eines Zusatzmoduls zur Feinentschwefelung
  • Einsatz der mikrowellenunterstützten heterogenen Katalyse zur wirtschaftlichen Erzeugung von Synthesegas
  • Entwicklung funktionaler Trägerstoffe zur Etablierung bzw. Reaktivierung und Stabilisierung der Biologie in der Biogasanlage
  • Entwicklung eines Verfahrens zur vollständigen Prozesswasserseparation
  • Entwicklung eines optimierten Verfahrens zur Gärrestaufbereitung

Die Partner

  • DBFZ Deutsches BiomasseForschungsZentrum
  • eins energie in sachsen GmbH & Co. KG
  • Fanalmatic – Gesellschaft für Umwelttechnik und Industrieautomation mbH
  • Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme
  • Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
  • GMBU Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnik e.V.
  • Hochschule Anhalt (FH)
  • HÖRMANN-RAWEMA GmbH
  • IGF Ingenieurgesellschaft für Gebäude-, Flächen- und Anlagenmanagement mbH
  • LEHMANN Maschinenbau GmbH
  • LSA GmbH Leischnig Schaltschrankbau Automatisierungstechnik
  • STC - Engineering GmbH
  • Ventury GmbH Energieanlagen

Kontakt

Eberhard Kühlfluck
HÖRMANN-RAWEMA GmbH
Aue 23-27
09112 Chemnitz
Tel.: 0371 6512-340
Fax: 0371 6512-347
E-Mail: kuehlfluck[at]rawema.de