Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

Rest- und Abfallstoffe Steigerung Prozess-Effizienz/-Effektivität

FKZ-Nr. 03EI5463

ModBioEN - Entwicklung und Zusammenstellung einer containerbasierten Hochleistungsbiogasanlage mit Testeinsatz in realen Umgebungsbedingungen zur Erschließung von biogenen Rest- und Abfallstoffen

Dauer

  • 01.09.2023 - 31.08.2026

Kontakt

Hochschule Zittau/Görlitz
Theodor-Körner-Alle 16
02763 Zittau

Prof. Dr.-Ing. Frank Hentschel ­­­­­ ­ – Projektleitung

Telefon: +49 (0)35 836124851

E-Mail: f.hentschel@hszg.de

 

Dr.-Ing. Joachim Posselt

Telefon: +49 (0)35 836124303

E-Mail: joachim.posselt@hszg.de

 

M.Sc. Susanne Dittrich

Telefon: +49 (0)35 83612 4533

E-Mail: susanne.dittrich@hszg.de

Partner

03EI5463B - RUBLIC und CANZLER GmbH
03EI5463C - Covac Elektro und Automation GmbH

Mess-, Steuer- und Regelungstechnik 

03EI5463D - Gemeinnützige Forschungsgesellschaft für dezentrale Energiesysteme e.V

Planung/ Projektentwicklung

03EI5463E - Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
03EI5463F - Haase Tank GmbH

Anlagenhersteller

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

Ergebnisse

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Hintergrund

Motivation ist es biogene Rest- und Abfallstoffe, die in mittleren Mengen (z.B. bei kleineren Betrieben & Kommunen) anfallen, zu nutzen.Dabei fokussieren wir auf Stoffe die bisher meist energetisch ungenutzt kompostiert werden oder mit in das Abwasser eingeleitet werden. Dafür entwickeln wir eine modular aufgebaute, transportable, containerbasierte Biogasanlage für den kleinen und perspektivisch auch den mittleren Leistungsbereich. Somit wird es möglich, dass auch kleinere und mittlere Mengen an biogenen Reststoffen genutzt werden, die Anzahl der kleineren Biogasanlagen steigt und die Strom- und Wärmeerzeugung noch lokaler erfolgen kann.Ganz konkret wollen wir dies am Beispiel der Reststoffe einer regionalen kleineren Brauerei, einer Safterei und einer Kommune demonstrieren.

Ziel

Ziel des Projektes ist es die im Technikum entwickelte Technologie aus der Hochschule heraus in eine Pilotanlage zu überführen und in eine reale Testumgebung bringen, d.h. den Technologiereifegrad von Level 5 auf Level 7 zu steigern. Die zu entwickelnde Pilotanlage soll in einen realen, bestehenden Stoff- & Energiekreislauf für konkrete Anwendungsfälle eingebunden werden.

Arbeitspakete

Partner A: Hochschule Zittau/Görlitz

- Planung, Projektierung, Berechnung, zur PILOT-Gesamtanlage     
- Versuche im LABOR zu den Teststoffen (Heißtrub, Hefewasser, Spülbier, etc.)
- Entwicklung & Versuche im TECHNIKUM
- Versuchsbetrieb & Prozessoptierung in Reichenbach, & Labor & Technikum
- Versuchsbetrieb & Prozessoptierung bei Safterei Linke GmbH, & Labor & Technikum
- Versuchsbetrieb & Prozessoptierung bei Brauerei, & im Labor & Technikum
- Auswertung der Versuchsergebnisse, Modellierung, Präsentation     
- Dokumentation, Anbahnung Projekte, Publikation, Abschlussbericht

 

Partner B: RUBLIC und CANZLER GmbH

- Entwicklung eines Gesamtanlagenkonzeptes
- Entwicklung & Engineering der modularen Gesamtanlage
- Fertigungsplanung und Vorbereitung
- Aufbau der Container-Gesamtanlage
- Funktions- & Sicherheitstests (hydraulisch), Inbetriebnahme
- Betriebsanweisungen & Übergabe
- Wartung, Optimierung, Weiterentwicklung

 

Partner C: Covac Elektro und Automation GmbH

- Planung, Auswahl der elektrischen Bauteile (Sicherungen, Schütze, Relais, Klemmen, Ex-Trennverstärker, etc.)
- Auswahl und Einkauf geeigneter Sensorik unter Beachtung der Skalierung
- Planung der Verdrahtung der Schaltschränke; Erstellung der Stromlaufpläne
- Elektrische Verdrahtung der Schaltschränke, Verdrahtung der Sensorik zum Schaltschrank
- Einbau der Schaltschränke in den Container, Verkabelung, Stromanschluss, Einbau von Licht und sonstigen Hilfsaktoren
- Anschluss der Gassensorik an die Steuerung incl. Buskonverter,
- Inbetriebnahme der Sensorik: Einstellung von Busadressen, Busraten, etc.
- Parametrieren der Sensorik
- Signaltests aller Sensoren, Testansteuerung aller Aktoren, ggf. kalibrieren, ggf. Verdrahtung prüfen
- Systemkopplung Einbindung der Fremdsysteme von Fraunhofer
- Kopplung der Steuerungen (Fraunhofer & Hochschule), Festlegung von Master- und Slave-Systemen
- Funktions- & Sicherheitstests (elektrisch), Inbetriebnahme

 

Partner D: Gemeinnützige Forschungsgesellschaft für dezentrale Energiesysteme e.V.

- Auswahl, Einkauf und Modifikation des BHKW, Buskopplung, etc.
- Planung der Infrastruktur zur Aufstellung der MHL-BGA
- Bereitstellung der Medienanschlüsse (Wasser, Abwasser, Strom 63 A), Punktfundamente
- Koordination der Bereitstellung der kommunalen Reststoffe
- Ausschleusung von Fremdkörpern
- Prozessoptimierung

 

Partner E: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.

- Umsetzung Substratvorbehandlungsmodul und Entschwefelungscontainer
- Modifikation der Substratvorbehandlung
- Laboruntersuchungen Substrataufbereitung
- Einbindung und Auslegung Entschwefelung
- Fachlich und analytisch Begleitung Versuchsbetrieb Pilotanlage
- Dokumentation, Berichtswesen

 

Partner F: Haase Tank GmbH

- Entwicklung eines montagefreundlichen Flachbodenbehälters als Containervariante für die Flüssigfermentation und Hydrolyse mit Festbetteinbauten, Fußboden- und/oder Wandheizung
- Abstimmung der Behälterkonstruktionen und Schnittstellen mit allen Projektpartnern,
- Übergabe der optimierten CAD-Modelle an die Firma RuC zur Planung der Verrohrung
- Fertigung & Montage der GFK-Behälter, Vor-Ort-Montage der Hydrolyse-, Fermenter- und Wasserbehälter
- Funktions- & Sicherheitstests pneumatisch/ hydraulisch, Inbetriebnahme
- Ggf. Nachrüsten von Flanschen an den Behältern für Armaturen und Ausstattungen für weitere Sensorik, bzw. für den einzelnen Anwendungsfall (substratspezifische Gegebenheiten).
- Ergänzung / Anpassung der Behälter für den konkreten, einzelnen 

 


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