Um den Klimawandel zu begrenzen, ist neben dem Ausbau erneuerbarer Energien, auch die Steigerung der Energieeffizienz ein zentraler Baustein. Ein hohes Potenzial für Einsparungen liegt bei thermischen Prozessen. Thermoelektrische Generatoren (TEG) bieten eine branchenübergreifende Lösung die Effizienz dieser Prozesse zu erhöhen. Durch einen Halbleitereffekt wandeln sie Wärme ohne bewegliche Bauteile in Strom und können so zur Abwärmenutzung oder Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt werden. Aktuelle Untersuchungen zeigen das hohe technische und wirtschaftliche Potenzial der Technologie. Jedoch kann durch die Vielfältigkeit der Anwendungen bisher kein Skaleneffekt bei der Produktion erreicht werden. Um den Zielkonflikt zwischen individuellen Anforderungen und hoher Produktionsmenge zu lösen, wird im Projekt ein modularisierter Herstellungsprozess untersucht. Es wird die gesamte Prozesskette von der Definition der Randbedingungen, über die (teil-)automatisierte Auslegung und Herstellung, bis hin zur Integration in verschiedene Anwendungen demonstriert. Der Herstellungsprozess und die Laboruntersuchungen der TEG finden am DLR Institut für Fahrzeugkonzepte mit Thermoelektrischen Modulen der Fa. Isabellenhütte statt. Die Projektziele werden durch die Integration in einen Pelletkessel der Fa. Ritter, in einen Bioreaktor der Fa. DMT und in ein Biogas-BHKW mit der Fa. BITZER demonstriert. Dabei wird das Einsparpotenzial der Herstellkosten um 55%, insgesamt 10.000 Betriebsstunden mit über 80% der elektrischen Leistung und die realen Einsparungen von bis zu 40 t/Jahr CO2 durch die drei Anwendungen nachgewiesen. Darüber hinaus werden virtuelle TEG für eine Abgasreinigung der Fa. Bayer, eine Zinkschmelzanlage der Fa. Föhl, eine Bioraffinerie zur Wasserstofferzeugung der Fa. ProCone und den Verkehrssektor aufgezeigt. So wird der Technologietransfer von TEG in die Praxis ermöglicht, wodurch die Effizienz von thermischen Prozessen erhöht und der Klimawandel abgemildert werden kann.
Eine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 2 'Labor- und großtechnische Versuche, LCA' (HAWK) sind die Auswahl der besten Zeolithtypen und Aufwandmengen sowie die Prozessoptimierung auf Basis kontinuierlicher und großtechnischer Versuche. Durch Lebenszyklusanalysen sollen die Zeolithzusätze im Hinblick auf die Biogasausbeute, die Düngewirkung von Wirtschaftsdüngern und Gärresten und weitere Umweltwirkungen, die sich aus den angepassten Prozessketten ergeben, systematisch und umfassend bewertet und daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet werden.
Das Plangebiet befindet sich südwestlich der Ortslage von Becklingen, in ca. 100 m Entfernung zu einem festgesetzten Dorfgebiet. Die westliche Begrenzung und Zufahrt zum Standort bildet die K 64. Die Änderungsfläche hat eine Gesamtgröße von rd. 1,45 ha und ist im geltenden FNP als „Fläche für die Landwirtschaft“ ausgewiesen. Auf der Änderungsfläche wurde bereits eine Biogasanlage mit einer Nennleistung von 350 KW errichtet. Die Genehmigung auf der Grundlage des § 35 (1) Nr. 6 BauGB liegt vor. Die Hofstelle des Betreibers befindet sich östlich des Standorts. Die bei der Biogaserzeugung produzierte elektrische Energie kann in die westlich des Standorts verlaufende 20 kVLeitung eingespeist werden. Anfallende Wärme wird teilweise für den Betrieb der Fermenter benötigt und im Bereich der Hofstelle des Betreibers genutzt.
Ziel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Veränderung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstreplizierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T kleiner als 40 Grad C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reifegrad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst ein kleinen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 1 ist die technische Etablierung des neuen Reaktorsystems. Dies insbesondere durch Überarbeitung eines Bioreaktors für den Einsatz mit Elektroden unter besonderer Berücksichtigung von Korrosion im Reaktorraum. Neben den konstruktiven Ansätzen umfasst dies die Erschaffung und Charakterisierung neuer Elektodenoberflächen aus elektrisch leitfähigen, biokompatiblen Hydrogelen. Zugrundeliegende Stoffstrombilanzen werden in ein Modell überführt, um Signifikanzanalysen durchzuführen.
Die BioEnergie Bittelbronn eG, Bauernfeld 1, 72401 Haigerloch, hat am 27.09.2024 die immissionsschutzrechtliche Änderungsgenehmigung für die Erweiterung der bestehenden Biogasanlage am Standort Haigerloch-Bittelbronn, Flurstück Nrn. 2866 und 2866/1 beantragt. Die Änderung umfasst im Wesentlichen die Errichtung und den Betrieb von zwei Gärrestelagern mit Tragluftdächern mit integriertem Gasspeicher und den Austausch der Behälterabdeckungen an Fermenter und an Nachfermenter 1 durch Tragluftdächer.
Die Biogasanlage Eisen Biogas KG beantragt die immissionsschutzrechtliche Änderungsgenehmigung nach § 16 Abs. 1 BImSchG für die Erweiterung der bestehenden Anlage über folgende Antragsgegenstände: Trennung der Anlage in Linie I und Linie II daraus ergeben sich folgende Genehmigungskennzahlen: für Linie I und Linie II: o Gesamtleistung: 7.727 kWel, 17.694 kWFWL o Biogasproduktion: 5.511.818 Nm³/a o Gaslagerkapazität: 46.440 kg o Einsatzstoffmenge: 30.461 t/a bzw. 83,45 t/d für Linie I: o Leistung: 2.373 kWel, 5.736 kWFWL o Biogasproduktion: 2.038.983 Nm³/a o Gaslagerkapazität: 23.326 kg o Einsatzstoffmenge: 14.078 t/a bzw. 38,57 t/d für Linie II: o Leistung: 5.354 kWel, 11.958 kWFWL o Biogasproduktion: 3.472.835 Nm³/a o Gaslagerkapazität: 23.114 kg o Einsatzstoffmenge: 16.383 t/a bzw. 44,88 t/d NEU bei Linie I: o Pufferspeicher:V 2.000m³, Ø 13,23m, H 17,32m o Einsatzstoffe: - NaWaRo: Mais (Ganzpflanze), GPS Getreide, Gras (inkl. Ackergras), Getreide Schrot, Sorghum-Zucker-Hirse - Tierisch: Rindergülle, Rinderfestmist, Geflügelmist, Geflügeltrockenkot, Schaf-/Ziegenmist NEU bei Linie II: o Fermenter: V 4.926m³, Ø 28m, H 8,0m, Tragluftdach o Gärrestelager: V 8.143m³, Ø 36m, H 8,0m, Tragluftdach o Vorgrube: V 196m³, Ø 10m, H 2,5m, Betondecke o Pufferspeicher: V 4.000m³, Ø 18,46m, H 17,79m o Feststoffeintrag o Abfüllplatz: L 10m x B 6m) o Trafogebäude: L 10,20m x B 3,20m x H 3,10m o Zentralgang: L 63,80m x B 3,50m x H 3,40m o BHKW-Gebäude: L 23,99m x B 18,08m x H 6,00m o BHKW II.1: Jenbacher Typ JMS 616, 2.677 kWel, 5.979 kWFWL o BHKW II.2: Jenbacher Typ JMS 616, 2.677 kWel, 5.979 kWFWL o Gasfackel: NQ-GF 150, Durchsatz 600 m³/h (automatisch) o Gasaufbereitung: Aktivkohlefilter o Einsatzstoffe: - NaWaRo: Mais (Ganzpflanze), GPS Getreide, Gras (inkl. Ackergras), Getreide Schrot, Sorghum-Zucker-Hirse, Zuckerrüben, CCM, Durchwachsene Silphie, Weizenstroh, Kleegras - Tierisch: Rindergülle, Rinderfestmist, Geflügelmist, Geflügeltrockenkot, Futterreste NEU - Anpassung auf die gesamte Anlage betrachtet: o Umwallung o Fahrsilo 4 --> Nutzung nun für Linie II o Sickerwassergrube: V 339m³, Ø 12m, H 3m, Betondecke --> Nutzung nun für Linie II
Das Biofilmwachstum in Biofilmreaktoren wird hauptsächlich durch den Abtragprozess reguliert. Den Abtragprozess zu kontrollieren ist daher ein wichtiges Anliegen für den stabilen Betrieb eines Bioreaktors. Zur Kontrolle des Reaktors und um die größte Effizienz zu erreichen sind mathematische (bzw. numerische) Modelle, die den Abtragsprozess darstellen, hilfreich. Solche Modelle können möglicherweise sogar für den Entwurf von Biofilmreaktoren nützlich zu sein. In diesem Projekt soll ein multidimensionales, poroviskoleastisches Biofilm Modell entwickelt werden, das den Abtragsprozess abbildet. Dabei soll auch der Abtrag durch das Auslösen von größeren Stücken ('sloughing'), das durch die Schubspannungen an der Biofilm Grenzfläche und durch das Spannungsfeld im Biofilm entsteht, erfasst werden. Das Modell für den Abtrag soll basierend auf den Schubspannungen an der Grenzfläche und dem Spannungsfeld im Biofilm formuliert werden. Das Modell wird mit experimentellen Beobachtungen kalibriert und validiert. Biofilm Modelle, die für Reaktoren verwendet werden, sind in der Regel eindimensional (1D). Aus diesem Grund soll in diesem Projekt mittels Modellrechnungen mit dem validierten multi-dimensionalen Abtragmodell ein vereinfachtes ('upscaled') 1D Modell entwickelt werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1252 |
| Kommune | 16 |
| Land | 219 |
| Weitere | 7 |
| Wirtschaft | 3 |
| Wissenschaft | 518 |
| Zivilgesellschaft | 61 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 1083 |
| Text | 178 |
| Umweltprüfung | 156 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 167 |
| Offen | 1082 |
| Unbekannt | 169 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1372 |
| Englisch | 139 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 173 |
| Bild | 1 |
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|---|---|
| Boden | 779 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1151 |
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| Weitere | 1297 |