Entwicklung neuer, effizienter Trocknersysteme zur energieoptimalen Trocknung von Biomasse-Gärresten mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines maßgeschneiderten, energieoptimierten Trocknungskonzeptes für Gärreste aus Biogasanlagen. Produktspezifische experimentelle Vorversuche liefern den Input für ein theoretisch/analytisches Materialmodell, das dann im Rahmen von CFD- Berechnungen für die Auslegung der geplanten Gesamtanlage eingesetzt wird. Die Berechnungen werden an einer Versuchsanlage beim Projektpartner Riela abgesichert. Am Beispiel soll eine neue, CFD-basierte Entwicklungsmethodik etabliert werden.

Um die Projektziele zu erreichen ist folgendes Vorgehen geplant:

a) Aufbau Laborprüfstand, Untersuchung von Konsistenz, Volumenabnahme. Partikelaustrag bzw. Staubentwicklung, spezifische Dichte der Gärreste, zeitabhängiger Wasseraustrag in Abhängigkeit der thermischen Randbedingungen, Klärung materialspezifischer Eigenschaften, etc.

b) Entwicklung eines Ersatzmodell zur Charakterisierung des Materialverhalten

c) Klärung des Anlagenkonzeptes, anpassbar an Trockengut, Menge, Ausgangsfeuchte

d) Entwurf der Trocknungsstrategie über Simulationsrechnungen, z.B. Luftführung, Steuerung der Trocknungsparameter. Das im Rahmen des Projektes entwickelte makroskopische Materialmodell kommt zurm Einsatz. 

e) Entwurf von Energiekonzept, Energiemanagement, Anlagengröße, Wirtschaftlichkeitesbetrachtung

f) Klärung der erforderlichen Bauteile

g) Aufbau, Inbetriebnahme, Weiterentwicklung Pilotanlage, experimentelle Absicherung.

Folgende Ergebnisse werden angestrebt. Durch die neue Technik soll ein flexibles und sehr effizientes Wärmenutzungskonzept für Biogasanlagen etabliert werden. Die Firma Riela möchte die anhand der Ergebnisse das neue Trocknungssystem zur Produktreife weiterentwickeln