Nachhaltiges Brenngas für Industrieprozesse, Teilvorhaben: Klärschlamm und weitere biogene Brennstoffe als zukunftsfähige und nachhaltige Brenngase bei der Herstellung von Zementklinker

Description: In der Industrie werden Hochtemperaturprozesse (800 - 2000°C) zur Produktion von Zementklinker, Kalk oder anderen Produkten eingesetzt. In diesen Prozessen wird meist Erdgas oder Kohle für die Erzeugung von Hochtemperaturprozesswärme eingesetzt. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines einsatzfähigen Systems für die Konversion von Klärschlamm und anderen biogenen Rest- und Abfallstoffen in ein Brenngas zur direkten Substitution von fossilen Brennstoffen in Hochtemperaturindustrieprozessen. Im Rahmen von NaBI werden folgende Innovationen erforscht und erprobt, um die spezifischen Anforderungen der Hochtemperaturindustrieprozesse zu erfüllen: (1) Flexibilisierung des Gasifizierungsverfahrens bezüglich der Brennstoffqualität durch Optimierung der Wirbelschichtfluidisierung und damit Ermöglichung der Gasifizierung von Klärschlamm wechselnder Qualität sowie von weiteren Rest- und Abfallstoffen für einen breiten Einsatz des NaBI-Ansatzes. (2) Steigerung des Heizwerts des Brenngases durch Einsatz von Sauerstoff: Dadurch wird in gängigen Hochtemperaturprozessen eine weitaus höhere Substitutionsrate von Primärenergie ermöglicht. (3) Optimierung der Qualität der Klärschlammasche als Rohstoff für die Phosphorrückgewinnung durch Einsatz von Additiven. Damit wird die Attraktivität der Asche für Phosphorrückgewinnung erhöht. (4) Untersuchung und Nachweis des Einsatzes von Infrarot-Kamerasystemen für die Prozessüberwachung und -regelung. Bis 2026 wird die Marktreife für die optimierte Brenngasbereitstellung für Industrieprozesse durch Klärschlammgasifizierung erreicht, sodass die erste kommerzielle Anlage bis 2027 realisiert werden kann.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Phosphorrückgewinnung ? Kalk ? Fossiler Brennstoff ? Brenngas ? Biobrennstoff ? Erdgas ? Klärschlammasche ? Asche ? Klärschlamm ? Sauerstoff ? Zusatzstoff ? Kohle ? Primärenergie ? Vergasung ? Heizwert ? Rohstoff ? Abfallbiomasse ? Industrielles Verfahren ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Stadt Koblenz, Stadtverwaltung (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Stuttgart (Mitwirkende)
• VDZ Technology gGmbH (Betreiber*in)

Time ranges: 2023-09-01 - 2026-08-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Sewage sludge and other biogenic fuels as future-proof and sustainable fuel gases in the production of cement clinker
  Description: In industry, high-temperature processes (800 - 2000°C) are used for the production of cement clinker, lime or other products. In these processes, mostly natural gas or coal is used for the generation of ochtemperature process heat. The aim of this project is to develop an operational system for the conversion of sewage sludge and other biogenic residues and waste materials into a fuel gas for the direct substitution of fossil fuels in high temperature industrial processes. Within NaBI, the following innovations are being researched and tested to meet the specific requirements of high-temperature industrial processes: (1) Making the gasification process more flexible with respect to fuel quality by optimizing fluidized bed fluidization and thus enabling gasification of sewage sludge of varying quality as well as other residual and waste materials for broad use of the NaBI approach. (2) Increasing the calorific value of the fuel gas by using oxygen: This enables a much higher substitution rate of primary energy in common high-temperature processes. (3) Optimizing the quality of sewage sludge ash as a raw material for phosphorus recovery by using additives. This will increase the attractiveness of the ash for phosphorus recovery. (4) Investigate and demonstrate the use of infrared camera systems for process monitoring and control. By 2026, market readiness for optimized fuel gas supply for industrial processes through sewage sludge gasification will be achieved, so that the first commercial plant can be realized by 2027. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1125289

Status

Aktiv

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