B.Eng. Daniel Baumkötter

Kolloquium: 10/2009

Konventionelle Anlagen verwenden für die Produktion von Bioethanol fossile Energieträger wie Heizöl oder Kohle. Die in dieser Arbeit untersuchte Anlage auf dem landwirtschaftlichen Betrieb Glitz-Ehringhausen dagegen erzeugt den für die Bioethanolproduktion benötigten Dampf mit Hilfe eines mit Biogas betriebenen Blockheizkraftwerkes.

Der Betrieb Glitz-Ehringhausen betreibt neben der Landwirtschaft eine Brennerei und eine Biogasanlage. In der Biogasanlage werden die landwirtschaftlichen Wertstoffe Silomais und Gülle zusammen mit einem Teil der Schlempe aus der Brennerei und verschiedenen Co-Fermenten zu Biogas vergoren. Das entstandene Biogas wird dann in Blockheizkraftwerken zu elektrischer und thermischer Energie veredelt. Bislang blieb die thermische Energie des Abgaswärmestroms ungenutzt. Durch den Einsatz des Abhitzedampferzeugers wird dieses Energiepotenzial gehoben und der Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage erhöht. Der produzierte Wasserdampf wird in den Destillationkolonnen der Brennerei zur Produktion von Bioethanol eingesetzt. Die anfallende Schlempe wird als Futtermittel in der Landwirtschaft und als Co-Substrat in der Biogasanlage verwendet.

Durch den Einsatz des Abhitzedampferzeugers wird eine nachhaltige Produktion von Bioethanol gewährleistet. Das auf Grundlage der EU-Richtlinie 2009/28/EG berechnete Treibhausgasverminderungspotenzial beträgt für dieses Konzept 76,5 % gegenüber dem Referenzwert auf Mineralölbasis. Damit liegt das Verminderungspotenzial unter den geforderten Mindestwerten und auch unterhalb der Default-Werte für die konventionellen Produktionsverfahren. Dadurch stellt sich dieses Konzept als besonders zukunftsfähig dar.

Der Einbau einer Umkehrosmoseeinheit verbessert neben der Speisewasserqualität auch die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage. Die Amortisationszeit für den Dampferzeuger verringert sich dadurch von 6,5 auf 4,5 Jahre. Die Berücksichtigung des KWK-Bonus nach dem Erneuerbare Energien Gesetz verkürzt diese sogar auf etwas mehr als drei Jahre.

Durch den Einbau des Dampferzeugers wurden die Energie- und Stoffkreisläufe in dem Betrieb weiter geschlossen und Bioethanol kann im Hinblick auf die Vermeidung klimaschädlicher Emissionen nachhaltig produziert werden.