Entwicklung von Verfahren zur Produktion und dezentralen thermischen Nutzung hochwertiger Festbrennstoffe aus biogenen Reststoffen und Energiegräsern

Die nachhaltige Versorgung mit konventioneller Biomasse für die energetische Nutzung ist durch regionale land- und forstwirtschaftliche Potenziale begrenzt. Die Priorität von Nahrungs- und Futtermittelproduktion sowie der in Zukunft steigende Wettbewerb für hochwertige Biomasse durch stoffliche Verwertung (Chemikalien, Baustoffe) und die Versorgung mit flüssigem Brennstoff begrenzen die Verfügbarkeit solcher Biomassefraktionen. Deswegen ist die Erschließung alternativer Biomassequellen entscheidend für eine steigende Brennstoffproduktion zur Wärme- und Stromversorgung. Hierzu wurde ein ökonomisch umsetzbares Konzept zur Produktion hochwertiger Festbrennstoffe aus alternativen Biomasserohstoffen erstellt. Als Beispiele für die verschiedenen Biomassearten wurden Grasschnitt, Heu, Grünschnitt, Miscanthus und Mühlennebenprodukte ausgewählt. Es wurden die Rohstoffpotentiale und rechtlichen Rahmenbedingungen für die Aufbereitung und energetische Nutzung dieser Stoffe ermittelt. In Versuchsreihen im Gramm, Kilogramm- und Tonnenmaßstab wurde ein Konfektionierungsprozess für diese Rohstoffe getestet. Durch eine Extraktion mit Wasser (Biomassewäsche / Biomasselaugung) konnte sowohl bei Halmgut und Energiegräsern als auch bei holzartigen Materialien eine signifikante Absenkung der Aschegehalte und Chlorgehalte (um bis zu 95 %) festgestellt werden. Eine starke Extraktion von Alkali- und Erdalkalimetallen, Aluminium, Chloriden, Phosphaten und Sulfaten wurde nachgewiesen. Zur thermischen Nutzung der Brennstoffe wurde auf Grundlage der Wirbelfeuerungstechnik ein für die Brennstoffe geeignetes Heizaggregat gebaut und optimiert. In diesem neuen Prototyp konnten alle konfektionierten Brennstoffe ohne Verschlackungen verbrannt werden.