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Ein geschlossener Energiekreislauf für die Deponie Eichelbuck

Während auf der Deponie Eichelbuck im Freiburger Mooswald früher Haushaltsmüll entsorgt wurde, ist die Anlage heute für Grünabfälle aller Art zuständig. Dieser Wandel wirkt sich auch auf die Energieversorgung der Anlage aus, die momentan durch zwei mit Deponiegas betriebene Mikrogasturbinen erfolgt. Deponiegas entsteht beim biologischen und chemischen Abbau von organischem Abfall. Dieser fällt jedoch in unvorbehandelter Form in deutschen Deponien nicht mehr an, so dass die Menge an Deponiegas stetig zurückgeht. Deshalb müssen sich die Deponiebetreiber nach neuen lokalen und umweltfreundlichen Energiequellen umsehen. Grünabfälle, wie sie am Eichelbuck verarbeitet werden, bieten dieses Energiepotential.

Bisher trennte man auf der Anlage Grünabfall in holziges Material für die Zufeuerung in der eigenen Hackschnitzelanlage und erdiges Material, das in der Landwirtschaft ausgebracht wurde. Eine Pyrolyseanlage und eine verbesserte Hackschnitzelanlage sollen in Zukunft die Grünabfälle ökologisch und wirtschaftlich effizienter nutzbar machen. Pyrolyseverfahren wurden schon in mehreren Innovationsfondsprojekten erprobt. Sie eignen sich besonders für Materialien, die nicht auf herkömmliche Weise zu Biogas vergärbar sind. In der Freiburger Anlage sind das beispielsweise Grünschnitt, Pferdemist und diejenigen Holzreste, die sich nicht für Holzhackschnitzel eignen. Im Pyrolyseofen verschwelt die Biomasse unter großer Hitze und ohne Sauerstoffzufuhr zu Verbrennungsgas und Biokohle. Biokohle ist vielseitig einsetzbar und anders als die ursprüngliche Biomasse leicht, kompakt und somit einfach zu transportieren. Beigemengt zum Substrat in Biogasanlagen, erhöht sie die produzierte Gasmenge. Auch der aus Speiseresten auf dem Eichelbuck hergestellte Kompost verbessert mit Biokohle sein Nährstoffprofil. In den Boden eingebracht – direkt oder im angereicherten Kompost oder Gärrest – verbessert Biokohle die Bodenqualität, erhöht den Ertrag und verringert den Bedarf von Kunstdüngern.

Die Abwärme der Pyrolyseanlage trocknet die auf der Anlage produzierten Hackschnitzel. In Zukunft ersetzt ein Hackschnitzel-BHKW eine der Mikrogasturbinen, deren Einsatz durch das schwindende Deponiegas nicht mehr rentabel ist. Die Hackschnitzelanlage verfügt mit einer extern gefeuerten Heißgasturbine über eine innovative, noch wenig eingesetzte Technologie. In der Anlage verbrennen die Hackschnitzel zu Asche und heißem Abgas, das indirekt über einen Wärmetauscher die Zuluft der Turbine erhitzt. Verunreinigtes Rauchgas und saubere Turbinenluft bleiben so getrennt; ein Verfahren das den schnellen Verschleiß durch Abgaspartikel verhindert. Die Hackschnitzelanlage wiederum liefert Abwärme für die Speiseresteaufbereitungsanlage. In einigen Jahren wird auch die zweite Mikrogasturbine durch eine Heißluftturbine ersetzt, die zusätzlich Strom und Wärme aus regenerativen Energien liefert. Angereichert mit Biogas, kann das restliche Deponiegas im BHKW Landwasser verbrannt werden; ein Verfahren das bereits durch ein weiteres Innovationsfondsprojekt erprobt ist.

Pro Jahr spart das Konzept 2.600 Tonnen CO2 ein. Mit dem aufeinander und auf die vorhandenen Abfallstoffe abgestimmten Energiekreislauf zeigt die Deponie den Weg auf von der Müllverarbeitung des 20. zur der des 21. Jahrhunderts.

Projektdaten

Projektnummer 2014-06
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Abfallwirtschaft und Stadtreinigung Freiburg GmbH
Laufzeit Juli 2014 bis Juni 2017
Zuschuss 250.000

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Ein Batterie-Kleinspeicher für Balkon-Solaranlagen - Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Mikro-PV-Anlagen
Offenburg

Mikro-PV-Anlage mit Batterie-Kleinspeicher

Mikro-PV-Anlagen sind kleine Solaranlagen bestehend aus ein bis zwei Solarmodulen mit einer Leistung von 300 bis 600 W(p), die mit einem Inverter für die Einspeisung in das Hausnetz mit Hilfe einer Einspeisesteckdose ausgerüstet sind. Diese Anlagen können neben dem Dach auch im Garten, auf der Terrasse, auf dem Balkon, auf einem Carport oder auch an der Fassade montieren werden. Scheint die Sonne und wird im Haushalt Strom verbraucht, senken die 300 bis 600 W(p) großen Anlagen den Strombezug. Wird im Haushalt kein Strom verbraucht, geht der Produktionsüberschuss, wie bei „großen“ PV-Anlagen, ins Stromnetz. Die Zahl der in Deutschland installierten Anlagen wird bereits auf 30.000 geschätzt. Allerdings haben Untersuchungen im Rahmen des Innovationsfonds-Projektes „Mikro-PV“ gezeigt, dass trotz der geringen Leistungen der Anlagen nur etwa die Hälfte des erzeugten Stroms im eigenen Haushalt verwendet werden kann, denn oftmals fallen die Zeiten der PV-Stromproduktion nicht mit den Zeiten des Verbrauchs zusammen. Tagsüber sind die Anlagenbesitzer z.B. bei der Arbeit, Großverbraucher wie die Wasch- und Spülmaschine werden erst am Abend angeschaltet, wenn der Punkt der höchsten Sonneneinstrahlung bereits über-schritten ist. Im Projekt soll daher versucht werden, die Eigennutzungsquote des in Mikro-PV-Anlagen erzeugten Stroms durch Batteriespeicher zu erhöhen. Dabei ist der Batteriespeicher einer Mikro-PV-Anlage so auszulegen, dass er einerseits eine deutlich höhere Nutzung des eigenerzeugten Stroms erlaubt, andererseits aber nicht zu groß und damit teuer ausgelegt wird. Somit wäre es sinnvoll, vorhandene Bauteile einer Mikro-PV-Anlage, wie z.B. Mikro-Inverter und Einspeisesteckdose für das Gesamtsystem aus PV-Anlage und Batterie mit zu nutzen, also anders als bei „großen“ PV-Anlagen für die Batterie keinen separaten Wechselrichter vorzusehen. Bei der Wahl der Batterie ist entweder eine günstige und robuste Technik zu wählen oder vorhandene Batterien z.B. von Elektrokleinfahrzeugen (eBikes, eRollern) ein-zusetzen. Gelingt dies, ließe sich ein Mikro-PV-Batteriesystem sehr wirtschaftlich betreiben, was zu einer weiteren Verbreitung dieser Systeme führen würde.