Entwicklung einer autark arbeitenden prototypischen Pilotanlage zur energetischen Verwertung von Pferdemist und Biomassen (BionierTherm)

Problemstellung:
In Deutschland gibt es 1,1 Mio. registrierte Pferde und ca. 45.000 Pferdehaltungen. Dabei fallen jährlich ca. 12 Mio. to Pferdemist an. Dieser ist Problemabfall, von dem nur ein kleiner Prozentsatz in der Landwirtschaft verwertet werden kann. Landwirte bevorzugen den reinen Pferdedung, da Einstreu aus Holzspänen das Graswachstum negativ beeinflusst. Biogasanlagen kann Pferdemist nur in kleinen Mengen zugesetzt werden. Ein Großteil wird daher teuer entsorgt und in Großfeuerungsanlagen getrocknet und verbrannt.
Alle heutigen Trocknungsanlagen arbeiten auf dem Wärmetrocknungsverfahren in offenen Kreisläufen. Die Trocknungsluft wird ausgeblasen, die darin enthaltenen Schadstoffe müssen einer Abluftreinigung unterzogen werden. In der Branche gilt die Faustregel, dass Anlagen unter 300 kW Trockenleistung nicht rentabel sind. Die geschaffene Lösung zeigt, ein rentabler Betrieb ist möglich.

Projektziel:
Das Ziel, einen Demonstrator mit erstmaligem Einsatz der Kältetrocknung für mittlere Pferdehöfe und Landwirten zur Trocknung von Biomassen zu entwickeln, wurde in allen wesentlichen Punkten erreicht.
Erfolgreiche Entwicklung eines Gesamtsystems umfassend Trocknung, Formgebung, Energiespeichermöglichkeit und thermischer Verwertung.
Trocknung von 500 kg Biomasse mit einer relativen Feuchte von ca. 50 % auf 10 % innerhalb von 5 Stunden.
Vorgehensweise:
Für die Gesamtanlage wurden Einzelkomponenten wie Rotationstrockner, ein diskontinuierlich mit Druckluft gepulster Feinstaubfilter inklusive Feinteilrückführung, die Kondensationseinheit mit Kühler, Kältemaschine, Wärmetauscher und Ventilator, die Zwangsumluftführung, Silo und Formpresse, ein Biomasseheizkessel mit automatischer Zuführung und kontinuierlicher Schlacke- und Ascheabführung sowie eine optionale ORC-Anlage (Gasdruckmotor mit Generator) die mit Hilfe der Rauchgase mit einem eigenen Verdampfungsmittelkreislauf betrieben wird, entwickelt. Der dabei erzeugte Strom kann direkt zum Antrieb der elektrisch betriebenen Komponenten verwendet werden. Im Idealfall kann die Anlage autark betrieben werden. Alle mit der Biomasse und der Umluft in Berührung kommenden Oberflächen sind hoch widerstandfähig gegen Korrosion.

Ergebnisse und Anwendungspotential:
Aus den Entwicklungsergebnissen soll eine Pilotanlage mit 100 kW Heizleistung gebaut werden, die in Feldversuchen zur Marktreife gebracht wird. Eine Vielzahl von Pferdehaltungen, die bisher hohe Kosten für Entsorgung des Mistes und zusätzliche Heizkosten für Wohn- und Wirtschaftsgebäude aufbringen müssen, können mit der BionierTherm-Anlage vollkommen kostenfrei heizen und zusätzliche Erlöse durch den Verkauf des Brennstoffs erzielen.
Im Falle einer fraktalen Aufbereitung (Pferdedung und Einstreu beim Ausmisten trennen), kann der reine Dung und das Kondensat als Dünger an Gärtnereinen verkauft werden, die Einstreu getrocknet und nochmals verwendet werden um nach ein- oder zweimaligen Recyceln als Regelbrennstoff verwertet zu werden.
Konkrete Ergebnisse:
Trocknung von 500 kg Biomasse mit einer relativen Feuchte von ca. 50 % auf 10 % innerhalb von 5 Stunden.
Realisiert wurden die Entwicklung und der Aufbau einer Demonstrationsanlage zur Trocknung von Biomassen unter Einsatz der Kondensationstrocknung im geschlossenen Kreislauf.
Erfolgreicher Einsatz der Kältetrocknung im Vorhaben.
Erfolgreiche Entwicklung eines Gesamtsystems umfassend Trocknung, Formgebung, Energiespeichermöglichkeit und thermische Verwertung.
Nachweis der Down-Skalierung für Trocknungsanlagen für Biomassen.
Erfolgreiche Entwicklung einer Filtertechnologie mit Rückführsystem.
Nachweis der Düngereigenschaften der Asche.
Erfolgreiche Erforschung und Determination der einzelnen Prozessparameter.
Wissenschaftlicher Nachweis der Wandlung von Pferdemist in werthaltigen, speicherbaren Brennstoff.
Wissenschaftlicher Nachweis der erfolgreichen Trocknung und thermischen Verwertung von Pferdemist unter weitgehender Einhaltung der Grenzwerte der BIMSCHV
Entwicklung und Aufbau einer Versuchstrennanlage zur Fraktionierung von Einstreu, Pferdeäpfel und Langstroh.
Entwicklung und Aufbau einer Versuchs-Rotationstrocknungsanlage mit Wärmetrocknung zur technologischen Abrundung. Diese arbeitet teilautark mit einer Erwärmung des äußeren Trommelgehäuses mit einem Teilstrom des Kesselwassers.
Weiterentwicklung und Versuchsbetrieb der Anlage mit Wärmetrocknung auf dem Pferdegut Eichelwang
Beitrag zur Ressourcenschonung fossiler Brennstoffe. 2,5 kg Pferdemist entspricht 1 l Heizöl.
Beitrag zur Energiewende, CO2-neutraler Brennstoff
Einsparung der Kosten für die Abfallverbrennung oder andersartige Entsorgung von Pferdedung

• HKL ENERGIEANLAGEN AG
• TRANSPOfix Transporthilfsmittel- und Bodenbeläge-Herstellungs - und Vertriebs- GmbH