Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In Europa fallen j\u00e4hrlich Millionen Tonnen von kontaminiertem Altholz an. Etwa 3 – 10 % dieser Menge enth\u00e4lt toxisches Material. Es wird seit langem nach M\u00f6glichkeiten gesucht, kontaminiertes Altholz energetisch und umweltfreundlich zu nutzen. Mit der Einf\u00fchrung des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes 1996 hat die Verwertung von Altholz Vorrang vor der Entsorgung. Altholz kann sowohl mit herk\u00f6mmlichen Techniken verbrannt als auch in einen gasf\u00f6rmigen oder fl\u00fcssigen Brennstoff umgewandelt werden. Das Verfahren der schnellen Pyrolyse ist eine neue, innovative Technik, die es erlaubt, Altholz zu einem fl\u00fcssigen Energietr\u00e4ger mit wenig Verunreinigungen zu verarbeiten. Das Pyrolyse\u00f6l ist speicherbar und kann leicht transportiert und dezentral zur Energieversorgung eingesetzt werden. Der Verbleib der Schadstoffe im kontaminierten Altholz nach der Pyrolyse und der anschlie\u00dfenden Verbrennung ist unter Beachtung der Biomasseverordnung zu untersuchen. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es daher, eine Verbrennungstechnologie zu entwickeln und die daraus resultierenden Emissionen zu analysieren. In der Gesamtbilanz soll die energetische Nutzung von kontaminiertem Altholz \u00fcber die Prozesskette: Holzaufbereitung, Pyrolyse und Verbrennung bewertet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden\u00b7\tBereitstellung der verschiedenen Holzsorten nach Holzklasse I bis III auf der Deponie
\n\u00b7\tUntersuchung der M\u00f6glichkeiten der Aufbereitung, Mischung, Holzzerkleinerung bis 5 mm Teilchengr\u00f6\u00dfe, Analyse und Dokumentation
\n\u00b7\tVerfl\u00fcssigung des Holzes nach dem Pyrolyse- Verfahren der BTG in Holland. Es werden ca. 2 m3 Altholz von der Deponie exemplarisch pyrolysiert.
\n\u00b7\tChemische und physikalische Analyse des Holzes, des Pyrolyse\u00f6ls, der Asche und des Sandes am Institut f\u00fcr Holzchemie in Hamburg, an der Universit\u00e4t Rostock und am Hygieneinstitut in Gelsenkirchen.
\n\u00b7\tEntwicklung eines neuen Vielstoffbrenners, Verbrennungsversuche mit dem Pyrolysat in einer 300 kW- Verbrennungsversuchsanlage (VVA) der Universit\u00e4t Rostock, Messung der Emissionen an der VVA und Vergleich mit Emissionsstandards.
\n\u00b7\tWirtschaftlichkeitsbetrachtungen<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Problematik der stofflichen und energetischen Nutzung von Altholz liegt in der stark schwankenden Belastung durch Schadstoffe, wie Holzschutzmittel, Oberfl\u00e4chenbeschichtungen, Farbanstriche und nutzungsbedingten Verunreinigungen, die sich in den Endprodukten sowie in den Verbrennungsgasen wiederfinden. Altholz ist als Biomasse im Sinne der erneuerbaren Energien anerkannt. Mit R\u00fcckst\u00e4nden an Holzschutzmitteln oder halogenorganischen Verbindungen kann es nur in Anlagen nach dem 17. Bundesemissionsschutzgesetz, d. h. in M\u00fcllverbrennungsanlagen mit aufwendiger Rauchgasreinigung verbrannt werden.
\nWird aber das Altholz pyrolysiert, entsteht ein schadstoffarmer fl\u00fcssiger Energietr\u00e4ger, der dezentral f\u00fcr die Erzeugung von Strom und W\u00e4rme genutzt werden kann.
\nBei diesem Prozess wird die Vergasung und Kondensation von toxischem Material aus dem Holz unterdr\u00fcckt und die gef\u00e4hrlichen Substanzen konzentrieren sich in der Asche. Ein hoher Feststoffgehalt im \u00d6l sollte immer durch Filtern beseitigt werden, da sich in den Feststoffen auch Schwermetalle anlagern.
\nIn dem Projekt konnte nach der Auswertung der Verbrennungsversuche durch eine Analyse der Schadstoffkonzentrationen im Altholz, w\u00e4hrend der Pyrolyse sowie nach der Verbrennung nachgewiesen werden, dass der Schadstoffgehalt im Pyrolyse\u00f6l um 90 bis 99% niedriger ist als in dem Ausgangsstoff Holz. Das \u00fcbergeordnete Ziel in dem Projekt: Abbau der Schadstoffe in der Prozesskette Rohstoff – Pyrolyse wurde erreicht.
\nProbleme gab es bei der Verbrennung des Pyrolyse\u00f6ls mit einem Heiz\u00f6l- Standardbrenner.
\nDas Hauptproblem bei der Verbrennung des Pyrolyse\u00f6ls in unserer Anlage lag in der Inhomogenit\u00e4t. Bio\u00f6le aus der Pyrolyse sind im Vergleich zu Dieselkraftstoff teilweise von inhomogener Konsistenz mit einem hohen Wasseranteil und Feststoffanteil. Sie weisen auch eine hohe Viskosit\u00e4t auf, was eine Vorw\u00e4rmung des \u00d6ls erforderlich macht. Um f\u00fcr die umfangreichen Verbrennungsversuche gen\u00fcgend lange Brennzeiten zu erreichen, war es im Projekt notwendig, ein spezielles Brennersystem zu entwickeln. Bei diesem System wird der Brennstoff durch Prim\u00e4rluft zerst\u00e4ubt.
\nDie Messung der Abgaskomponenten erfolgte nach den entsprechenden VDI- Richtlinien. Der Untersuchungsumfang der Emissionsmessungen orientiert sich an den Anforderungen der 17. BImSchV.
\nF\u00fcr weitere Untersuchungen muss f\u00fcr den Vielstoffbrenner ein gr\u00f6\u00dferes Sekund\u00e4rluftgebl\u00e4se beschafft werden, um in der Verbrennungsversuchsanlage \u00f6rtlichen Luftmangel und damit erh\u00f6hte CO- Werte zu vermeiden.
\nDie Versuchsergebnisse erlauben im Rahmen dieses Kurzprojektes nur eine qualitative Aussage.
\nDies betrifft besonders die Anreicherung der Asche und des Sandes mit einigen Schwermetallen.
\nIn weiterten Versuchen m\u00fcssen die Resultate statistisch abgesichert werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Auf der Umweltmesse in Rostock im August 2001 wurde auf einem Poster Energetische Nutzung von kontaminiertem Altholz unser Projekt und erste Ergebnisse dargestellt und diskutiert.
\nF\u00fcr die 5. Biomassekonferenz in Florida im September 2001 war ein Vortrag \u00fcber die energetische Nutzung von kontaminiertem Altholz geplant und auch best\u00e4tigt worden. Die Konferenz wurde verschoben und dann g\u00e4nzlich abgesagt.
\nEinige Ergebnisse unserer Untersuchungen werden auf der DGMK- Veranstaltung Energetische Nutzung von Biomassen vom 22. – 24. 04.02 in Velen\/ Westfalen vorgestellt. Der Posterbeitrag hat den Titel Energetische Nutzung von kontaminiertem Altholz mittels Flashpyrolyse.
\nVom 17. – 21.6.2002 findet in Amsterdam die 12th European Conference and Technology Exhibition on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection statt. Wir haben hier die M\u00f6glichkeit, unser Projekt mit einem Poster unter dem Titel Energy from Contaminated Waste Wood vorzustellen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Ergebnis der Untersuchungen belegt die Eignung der Pyrolyse zur Reduktion der Schadstoffe und zur Umwandlung des Altholzes in den sauberen fl\u00fcssigen Energietr\u00e4ger Pyrolyse\u00f6l. Somit kann eine neue Alternative zur energetischen Nutzung von kontaminierten H\u00f6lzern aufgezeigt werden.
\nDie Aufwendungen (Kosten oder Gutschrift) f\u00fcr den Rohstoff Holz bestimmen die Wirtschaftlichkeit der Pyrolyse\u00f6lherstellung und der energetischen Nutzung des \u00d6ls. Die energetische Nutzung des Holzes \u00fcber den Pyrolyseprozess hat Vorteile gegen\u00fcber der reinen Verbrennung von Altholz. F\u00fcr das Holz auf der Deponie gibt es z. Zt. eine Gutschrift von 5 bis 50 EURO. Damit w\u00e4re die Erzeugung von Pyrolyse\u00f6l in einer Demoanlage in jedem Fall wirtschaftlich zu betreiben. F\u00fcr die Pyrolyse sollte ein Verfahren ein-gesetzt werden, welches mit m\u00f6glichst gro\u00dfen Holzpartikeln fertig wird, um die Kosten f\u00fcr die Holzzerkleinerung zu reduzieren. F\u00fcr das Pyrolyse\u00f6l ist eine stoffliche Verwertung als auch energetische Nutzung in der Zementindustrie vorgesehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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