Ziel des Vorhabens der TBM Technologieplattform Bioenergie und Methan GmbH & Co. KG ist es, die wirtschaftliche und nachhaltige Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme aus Biomasse mit Hilfe der neu entwickelten AER (Absorption Enhanced Reforming)-Vergasungstechnologie in einer Anlagengröße von 10 MW Brennstoffwärmeleistung zu demonstrieren. Das neue Verfahren wurde vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) entwickelt. Im Vergleich zu bereits existierenden Biomasseanlagen kommen ein neuartiges Bettmaterial und eine veränderte Betriebsweise zur Anwendung, bei der ein wasserstoffreiches Gas erzeugt wird. Das als Bettmaterial eingesetzte Kalziumoxid bewirkt, dass das entstehende Produktgas weniger unerwünschtes CO2 und Teer enthält. Geringere Vergasungstemperaturen erlauben außerdem den Einsatz von holzartigen Biomassereststoffen aus der Landschaftspflege. Dies trägt den hohen Anforderungen an den Standort in der Nähe des Biosphärenreservats Schwäbische Alb Rechnung. Das Produktgas soll in einem Gasmotor in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Prozessabwärme soll zum einen in einem ORC-Prozess zur zusätzlichen Erzeugung elektrischer Energie dienen und zum anderen als Fernwärme abgegeben werden. Bei optimalem Betrieb und gleichzeitiger Wärmenutzung können insgesamt rund 26.000 Tonnen CO2 pro Jahr und Anlage eingespart werden.
Beim Umformen metallischer Werkstoffe durch Kaltwalzen wird das Metall stark verfestigt und seine Verformbarkeit nimmt ab. Um die zur Weiterverarbeitung erforderliche Verformbarkeit wiederherzustellen, muss der Werkstoff mit Hilfe Erdgas befeuerter Öfen erwärmt und danach wieder abgekühlt werden. Die dem Werkstoff beim Abkühlvorgang entzogene Wärme ging bisher ungenutzt verloren. Das Unternehmen errichtete erstmalig in der metallverarbeitenden Industrie eine ORC-Anlage (Organic Rankine Cycle) mit einem Kolbenmotor, um die entweichende Wärme einer Haubenglühanlage hocheffizient für die Stromerzeugung zu nutzen. In dem neuartigen Verfahren wird zunächst die Wärme des in der Haubenglühanlage zirkulierenden Schutzgasstromes entzogen und dann mit Hilfe des Wärmetransportmediums Thermoöl auf das im ORC-Prozess verwendete Arbeitsmedium Ethanol übertragen. Das verdampfende Ethanol treibt dann anstelle der üblichen ORC-Turbine einen ORC-Kolbenmotor an und wandelt dadurch die thermische in mechanische Energie um. Diese wiederum treibt einen an den Kolbenmotor gekoppelten Generator an und wandelt schließlich die mechanische in elektrische Energie um. BILSTEIN nutzt den selbst erzeugten Strom ausschließlich vor Ort direkt in der wärmeabgebenden Glühanlage. Die anfallende thermische Energie setzt das Unternehmen unter anderem zum Beheizen der Gebäude und Prozesse ein. Durch die technische Erweiterung der Haubenglühanlage um die ORC-Anlage konnte die Energieeffizienz der Haubenglühanlage um rund 16 Prozent gesteigert werden. Pro Jahr können auf Basis einer ersten Quantifizierung der Vorhabensergebnisse bei Vollauslastung der Haubenglühanlage rund 764 MWh elektrischer Strom und rund 6.601 MWh Heizwärme eingespart. Dadurch werden rund 1.639 Tonnen CO 2 -Emissionen pro Jahr vermieden.
Branche: Metallverarbeitung
Umweltbereich: Klimaschutz
Fördernehmer: BILSTEIN INDUSTRIEBETEILIGUNGEN KG
Bundesland: Nordrhein-Westfalen
Laufzeit: 2012 - 2019
Status: Abgeschlossen
Die MVV Umwelt GmbH, ein Tochterunternehmen der Mannheimer MVV Energie AG, betreibt am Standort Leuna in Sachsen-Anhalt eine thermische Restabfallbehandlungs- und Energieerzeugungsanlage (TREA). Ziel des Projektes war die Optimierung der Rauchgasreinigung durch Umstellung des quasitrockenen Rauchgasreinigungsverfahrens der Abfallverbrennungsanlage auf ein innovatives Trockensorptionsverfahren. Im Zuge der Umstellung wird Abwärme frei, die in einem zweiten Schritt zur Einspeisung in das Fernwärmenetz der Stadt Merseburg erschlossen und ausgekoppelt wird. Durch die Substitution von fossiler Erzeugung im Fernwärmenetz sind jährliche Reduzierungen des Erdgasbedarfes von bis zu 90 Gigawattstunden möglich – dies entspricht einer jährlichen CO 2 -Reduktion von 18.000 Tonnen. Aus der Umstellung auf das neue Verfahren der Rauchgasreinigung ergaben sich weiter Umweltvorteile. So ließen sich Einsparung von bis zu 38 Prozent der Betriebsmittel gegenüber dem vorherigen quasi-trockenen Verfahren erzielen und die Menge an Reststoffen zur Deponierung um bis zu 30 Prozent reduzieren. Mithilfe der Abwärmenutzung verringert sich zudem der Wasserbedarf in der Rauchgasreinigung um bis 36.000 Kubikmeter pro Linie. Dieses Innovationsprojekt lässt sich theoretisch auf jede thermische Abfallbehandlungsanlage übertragen, die über ein quasitrockenes Rauchgasreinigungsverfahren verfügt. Neben der Optimierung der Rauchgasreinigung lässt sich aber auch die gesamte Verfahrenskombination auf Standorte mit bestehendem Fernwärmebedarf übertragen. Auch andere Anwendungen wie die Nutzung der Abwärme in ORC-Prozessen ist denkbar.
Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen
Umweltbereich: Luft
Fördernehmer: MVV Umwelt GmbH
Bundesland: Sachsen-Anhalt
Laufzeit: 2016 - 2019
Status: Abgeschlossen