DE19828889A1 - Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen zur Sekundärenergiegewinnung - Google Patents

Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen zur Sekundärenergiegewinnung

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Abstract

Technisches Problem DOLLAR A Bedarfsorientierte Umsetzung aller durch Photosynthese gespeicherter Sonnenenergie in Pflanzen in konventionell nutzbare Sekundärenergie (Strom und Wärme). DOLLAR A Lösung DOLLAR A Gewinnung von Sekundärenergie der durch Photosynthese gespeicherten Sonnenenergie in Pflanzen durch Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen. DOLLAR A Anwendungsgebiet DOLLAR A Alle konventionellen Biogasanlagen in z. B. landwirtschaftlichen oder gewerblichen Betrieben und sonstigen Faultürmen in gewerblichen oder kommunalen Betrieben (z. B. Kläranlagen), die zur Vergährung organischer Substanz betrieben werden.

Description

Vor Beginn der Kofermentation müssen die Feldfrüchte durch mechanische Verfahren auf eine maximale Partikelgröße reduziert werden. Um die Lagerfähigkeit sicherzustellen (Speichern von Sonnenernergie), und eine optimale Bakterientätigkeit des Kofermentationsprozesses zu gewährleisten ist eine Vorversauerung der zu vergärenden Feldfrüchte nötig. Außerdem sind die natürlichen Barrieren, die die Energiefreisetzung behindern zu brechen (z. B. Aufschließen durch Brechen der Schalen). Die auf diese Weise behandelten Feldfrüchte werden mit den organischen Reststoffen kontinuierlich vermischt und homogenisiert und in den Fermenter (Biogasreaktor) zwecks Ausgasung gegeben. Im Fermenter wird dieses Gemisch auf eine optimale Betriebstemperatur erwärmt, um das Bakterienleben, das zur Methangasproduktion erforderlich ist, anzuregen. Auf diese Weise wird die in den Feldfrüchten gespeicherte Sonnenenergie in energetisch nutzbares Gas umgewandelt (Gewinnung von elektrischer und Wärmeenergie durch Blockheizkraftwerk (BHKW) Kraft- Wärme-Kopplung).
Mit diesem Verfahren wird es möglich das Energieproduktionspotential landwirtschaftlicher Nutzflächen durch Kofermentation aller Feldfrüchte in Verbindung mit organischen Reststoffen in gewerblich nutzbare Energie bedarfsorientiert umzuwandeln.
Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen
Es ist bekannt, daß in Biogasanlagen (gasdichter Faulbehälter) durch Einhaltung einer optimalen Betriebstemperatur und periodisches Homogenisieren des Inhaltes durch biologische Prozesse ein brennbares Gas - im wesentlichen bestehend aus Methan und Kohlendioxid - entsteht (Biogas), aus dem man durch Anwendung von Kraft-Wärmekopplungsanlagen Strom und Wärme produzieren kann. Desweiteren ist bekannt, daß man durch Photosynthese Sonnenenergie in Feldfrüchten speichern und im Bedarfsfall für die Ernährung für Mensch und Tier durch mechanische und biologische Verfahren nutzbar machen kann.
Bislang war allerdings das Problem sämtliche Energie aus allen in der Natur vorkommenden Pflanzen zur Produktion von Elektrischer und Wärme-Energie bedarfsgerecht nutzbar zu machen.
Als Lösung bietet sich die Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen in Biogasanlagen in Verbindung mit Blockheizkraftwerken an.
Die Vorteile dieses Verfahrens sind im einzelnen
  • 1. Nutzung der gespeicherten Sonnenenergie in allen in der Natur vorkommenden Pflanzen zur Produktion von Sekundärenergie (Strom und Wärme).
  • 2. Erschließung der landwirtschaftlichen Nutzfläche zur direkten Erzeugung von Sekundärenergie
  • 3. Reduzierung der Atmosphärischen CO2 Konzentration durch Bindung sehr großer CO2 Mengen
  • 4. CO2-neutrale Energiegewinnung aus erneuerbaren Rohstoffen dadurch Beitrag zur Senkung von CO2 Immissionen als erklärtes Ziel der Bundesregierung
  • 5. Existenzsicherung der Landwirtschaft durch Energieproduktion
  • 6. Optimierung der Energiebilanz in gewerblichen und landwirtschaftlichen Betrieben durch verbesserte Ausnutzung der eingesetzten Ressourcen in Form Nutzung einer Kraft-Wärme-Kopplung. Dadurch Unabhängigkeit von umweltbelastenden und risikoreichen Energieproduktionsmethoden.
  • 7. Durch Kofermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen Reduktion der herkömmlichen Schadstoffimmission in die Umwelt.
  • 8. Förderung der Innovation durch Erforschung alternativer Kombinationen von neuen und bekannten Verfahren
  • 9. Optimierung der dezentralen Energienutzung
Ausführungsbeispiel
Herkömmlicher Anbau von z. B. Mais oder Kartoffeln, usw. als Feldfrucht. Ernte des Maises durch konventionelle Erntetechnik (Feldhäcksler). Speichern und konservieren (silieren) in Feldmieten oder Hochsilo's. Dadurch wird der lagerstabile Rohstoff gespeichert.
Dieser wird im Bedarfsfall bei entsprechender Energienachfrage dem Biogasprozeß in konventionellen mit Flüssigmist oder Klärschlamm betriebenen Biogasanlagen bzw. Faultürmen durch mechanische oder hydraulische Fördertechnik (z. B Förderbänder, Pumpen) zugeführt. In der Biogasanlage wird durch die Ko-Fermentation (gemeinsame Vergährung) die gespeicherte Sonnenenergie des Maises durch die in Flüssigmist und Klärschlamm vorhandenen Methanbakterien in Biogas umgewandelt. Mit dem erzeugten Biogas wird ein Blockheizkraftwerk betrieben. Ein Blockheizkraftwerk besteht aus einem gasverbrennenden Motor und einem angegliederten Generator. Der Generator produziert elektrischen Strom, der über ein vorhandenes Netz genutzt werden kann. Die Abwärme des Antriebsmotors wird über Abgaswärmetauscher und Kühlkreislaufwärmetauscher in Pufferspeichern gespeichert und bei Bedarf einem vorhandenem Heizungskreislauf(z. B. Fernwärme) zugeführt.

Claims (1)

  1. Geschützt werden soll das Verfahren der Ko-Fermentation (gemeinsame Vergährung, Methangährung) von Feldfrüchten und organischen Reststoffen zur Umwandlung von Primärenergie in Sekundärenergie, dadurch gekennzeichnet, daß man in Biogasanlagen die gespeicherte Energie der Photosynthese aus Feldfrüchten (z. B. Stärke, Zucker, Zellulose und Fett) durch gemeinsame Vergährung mit organischen Reststoffen (z. B. Landwirtschaftlicher Flüssigmist, Klärschlämme, Maat, Speisereste u. ä.) in Methanhaltiges Biogas umwandelt, welches zur Sekundärenergieproduktion genutzt werden kann.
DE19828889A 1998-06-19 1998-06-19 Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen zur Sekundärenergiegewinnung Withdrawn DE19828889A1 (de)

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