Projekt 18625/01

Dezentrale Herstellung von Fettsäuremethylestern aus biogenen Ölen

Projektträger

RMEnergy Umweltverfahrenstechnik GmbH
Grünseiboldsdorfer Weg 5
85416 Langenbach
Telefon: 08761/334980

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung einer dezentralen Biodiesel-Technologie, die es größeren landwirtschaftlichen Betrieben und Genossenschaften ermöglicht, in einer diskontinuierlich betriebenen, kompakten Anlage DIN-gerechten Biodiesel zu erzeugen. Herzstück der Anlage ist ein Rührkesselreaktor, in dem alle notwendigen Verfahrensschritte zur Umesterung von Rapsöl durchgeführt werden können.
Für Landwirte entsteht mittels der neuen dezentralen Biodiesel-Technologie eine zusätzliche Einkommensalternative durch eine neue Wertschöpfungskette.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie optimale Kombination der Prozessschritte und der Zusammensetzung der Hilfsstoffe soll im Labormaßstab an der TU München untersucht werden. Aussagen zur Qualitätssicherung spielen hier eine große Rolle.
Daraufhin wird die Pilotanlage entwickelt, konstruiert und gebaut (LÖMI), sowie auf einem landwirtschaftlichen Betrieb in Betrieb genommen.
RMEnergy entwickelt ein Testprogramm und führt dieses mit wissenschaftlichen Begleitung der TU München durch. Es müssen die optimalen Bedingungen der Vakuumdestillation hergestellt und kritische Prüfparameter entwickelt werden. Hieraus folgt die Entwicklung eines QS-Konzeptes.
In der darauf folgenden Demo-Phase werden die Ergebnisse verifiziert und die notwendigen technischen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen werden entwickelt.
Mit der Entwicklung von Anwendungsmodellen soll dieses Projekt abgeschlossen werden.


Ergebnisse und Diskussion

Mit einer zeitlichen Verzögerung wurden im Berichtszeitraum Oktober 2001 - Juni 2003 alle in der Projektplanung vorgesehenen einzelnen Arbeitsschritte mit Erfolg durchgeführt. Nun zu den Ergebnissen der einzelnen Arbeitsschritte:
(1) Die optimale Kombination der Prozessschritte und die Zusammensetzung der Hilfsstoffe wurde im Labormaßstab (Verfahrenslabor der TU München) entwickelt. Für die Umesterungs-, Waschungs- und Destillationsprozesse wurden Rezepturen und Verfahrenszeiten entwickelt, die die erforderlichen Industrienormen erreichen lassen.
(2) Die Pilotanlage wurde in Absprache zwischen den 2 Projektpartnern konzipiert, ausgelegt, konstruiert und gebaut. Diese entspricht überwiegen dem Verfahrensschema, welches die Grundlage für diese Projektantragstellung gewesen ist.
(3) Für die Automatisierung der Biodieselanlage wurde MSR-Technik entwickelt, die folgenden Anforderungen genügt: Robustheit, Ausfallsicherheit bzgl. sicherheits- und kostenrelevanter Funktionen, einfache Bedienbarkeit, Datenaufzeichnung, Fernabfrage der Daten, keine Notwendigkeit zum Erwerb von teuren Softwarelizenzen. Entsprechend wurde eine SPS von Siemens verwendet, die jedoch bei späteren Anlagen durch eine andere SPS ersetzt wird, die eine Internetschnittstelle besitzt. Zur Programmierung der gesamten Funktionalitäten und insbesondere zur Visualisierung wurde auf das Betriebssystem Linux aufgesetzt. Das Aufsetzen eines GSM-Moduls ist bereits in der jetzigen Ausbaustufe möglich.
(4) Zur Vorbereitung der Installation der Pilotanlage auf einem landwirtschaftlichen Betrieb wurde ausführlich die Genehmigungsbedürftigkeit nach dem Bundesimmissionsschutzgesetzt geprüft. Hier wurde eine Lösung gefunden, die auch für spätere Anlagen multiplizierbar ist. Daraufhin wurde die Pilotanlage auf einem landwirtschaftlichen Betrieb in Landsberg/Lech installiert und in Betrieb genommen.
(5) Pilotversuche nach einem frei ausgearbeiteten Testprogramm wurden sofort begonnen. Parallel mit diesen Versuchen wurden einige wichtige Aggregateteile bzgl. der Messung und Steuerung des Prozesses verändert bzw. optimiert. Bis zum Ende der Pilotphase werden die wichtigen, raffinerieabhängigen Kennwerte des erzeugten Rapsmethylester eingehalten und z. T. deutlich unterschritten
(6) Die Reproduzierbarkeit der Pilotergebnisse konnte sichergestellt werden, obwohl ein Dauerbetrieb der Anlage nicht über die gesamte Zeit der Demophase möglich war. Grund: Rapsöl musste zugekauft werden und während dieser Zeit verdoppelten sich die Marktpreise durch ein knappes Marktangebot. Die tatsächlichen Kosten vom Anbau des Raps bis zum fertigen Rapsmethylester wurden für den Standort Deutschland eruiert und in ein Rechenmodell transferiert.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Der Demonstrationsbetrieb sollte so durchgeführt werden, dass eine möglichst weite Verbreitung der Ergebnisse ermöglicht wird. Hierzu wurden verschiedene Instrumente eingesetzt:
Besuchergruppen an der Demoanlage, Präsentationen auf Ausstellungen , persönliche Präsentationen, Publikationen, weitere Multiplikatoren


Fazit

Die Projektdurchführung hat sich eng an die geplante Vorgehensweise gehalten. Diese und auch die gewählten Methoden haben sich bewährt.
Die Betriebssicherheit der dezentralen Fettsäuremethylesteranlage wurde bewiesen. Das Konzept steht zum Einsatz auf dem Markt bereit.