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

Biogas Biokraftstoffe Biomethan Strom Systemintegration Validierung Marktpotenzial Wärme

FKZ-Nr. 03EI5442

Pülpegas - Entwicklung einer Pilotanlage zur Vollverwertung von Weizenpülpe und Systemintegration in die industrielle Stärkeproduktion

Header des Projektes Pülpegas (grafische Illustration)

Dauer

  • 01.05.2022–31.10.2025

Kontakt

Infra Zeitz Service Gesellschaft mbH
Hauptstraße 30
06729 Elsteraue

Projektleitung — Arvid Friebe
Tel.: +49-(0)3441-8424 02
Fax: +49-(0)3441-8420 29
E-Mail: A.Friebe‍@‍infra-zeitz.de

Direkter Ansprechpartner*in / Projektkoordinator*in — Roland Strobel
Tel.: +49-(0)3441-8425 33
Fax: +49-(0)3441-8420 29
E-Mail: R.Strobel‍@‍infra-zeitz.de

Weitere Mitarbeitende — Michael Mäuer
Tel.: +49-(0)3441-8428 01
Fax: +49-(0)3441-8420 29
E-Mail: M.Maeuer‍@‍infra-zeitz.de

Partner

03EI5442B - DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
03EI5442C - Max Rubner-Institut
  • Adresse:
  • Max Rubner-Institut
    Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel, Bereich: Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide, Arbeitsgruppe Kohlenhydratanalytik
    Schützenberg 12
    32765 Detmold
  • Kontakt:
  • Projektleitung:
    Dr. Marcus Schmidt
    Tel.: +49-(0) 5231 741-463
    E-Mail: Marcus.Schmidt@mri.bund.de

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

03EI5442A - revela consulting GmbH
  • Adresse:
  • revela consulting GmbH
    Lortzingstraße 21
    41470 Neuss
  • Kontakt:
  • Projektleitung: — Dr. Dirk Block
    Tel.: +49-(0)2137 76326
    E-Mail: dirk.block@revela.consulting

Thema: Das Gesamtprojekt

In dem Chemie- und Industriepark Zeitz sollen über die Vorwärtsintegration eines Nebenproduktes der Stärkeproduktion zur Erzeugung von Biomethan zusätzliche Synergien und eine höhere Wertschöpfungstiefe erzielt werden. Die Ziele des Projekt Pülpegas sind daher:

  • Entwicklung und Demonstration einer Monovergärung von Weizenpülpe aus der Stärkeherstellung in einer industriellen Biogasanlage.
  • Quantifizierung der CO2 Reduktion durch Vermeidung des Abtransports
  • Erhöhung der Eigenenergieversorgung
  • Systemintegration, Einbindung in kontinuierliche Produktionsabläufe und effiziente Anlagendimensionierung.
  • Vollständige stoffliche Verwertung des Rohstoffs Weizen
  • Schaffung einer Referenzanlage zur vollständigen und hochwertigen Verwertung von Nebenprodukten, Erforschung der Verwertbarkeit weiterer Komponenten (hier Ballaststoffe als Ernährungsergänzung)

Ziele

  • Optimierung der Biomethanproduktion aus Weizenpülpe
  • Isolierung von zusätzlichen Inhaltsstoffen (Ballaststoffen) aus der Weizenpülpe
  • Erzeugung von biogenem CO2 als weiteren chemischen Grundstoff aus erneuerbaren Quellen

Maßnahmen

Infra Zeitz GmbH

Arbeitspaket 1:

  • Schaffung der Rahmenbedingungen für die Labor- und großtechnischen Versuche
  • Bereitstellung der Prozesschemikalien und Dosierpumpen
  • Beauftragung der notwendigen Logistik und ISO Tank als Vorlagebehälter
  • Vorbereitung der Versuche zur Verarbeitung des Gärrückstandes
  • Organisation des Probenversandes

Arbeitspaket 2:

  • Ausführung aller notwendigen Schritte hinsichtlich Logistik und Prozess-Chemikalien
  • Kontinuierliche technische und fachliche Begleitung und Überwachung der Versuche vorort und Diskussion der Ergebnisse
  • Kontinuierliche Auswertung und falls erforderlich Anpassung der Versuchsbedingungen in Hinblick auf Anlagendesign und Prozessführung
  • Durchführung von Materialtests für den Anlagenbau
  • Leitung des Projektes

Arbeitspaket 3:

  • Evaluierung der Ergebnisse aus Labor und Technikum und Vergleich mit den Projektzielen
  • Erstellung eines Gesamtkonzeptes für die Verwertung der Weizenpülpe
  • Detaillierte Risikoanalyse für den Bau der Pilotanlage in Zeitz mit einer Kapazität >120.000m3/a
  • Vorbereitung des Vertragswerkes für die Bereitstellung des Substrats
  • Erarbeitung eines Businessplans für die entstehenden Produkte
  • Erarbeitung einer Patentstrategie zur Verwertung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse

Arbeitspaket 4:

  • Kommissionierung der neugebauten Anlage
  • Kontinuierliche Optimierung der Prozessbedingungen während der Start Phase für die Herstellung der verschiedenen Produkte
  • Bestätigung der Projektziele
  • Sicherstellung eines wirtschaftlichen Betriebes der Anlag


revela-consulting GmbH

Arbeitspaket 1:

  • Unterstützung bei der Definition der Rahmenbedingungen für die Labor- und großtechnischen Versuche
  • Erste Beurteilung wirtschaftlicher und technischer Risiken für den Bau einer Anlage
  • Wissenschaftliche Betreuung der Versuche in Zeitz und der Versuchsplanung am DBFZ und MRI

Arbeitspaket 2:

  • Kontinuierliche technische und fachliche Beratung während der Versuche
  • Vorschläge zur Anpassung der Versuchsbedingungen falls erforderlich, und Abschätzung deren wirtschaftlicher und technischer Bedeutung und Bewertung für den Bau der Pilotanlage
  • Empfehlung zu Materialtests für den Anlagenbau

Arbeitspaket 3:

  • Unterstützung bei Evaluierung der Ergebnisse aus Labor und Technikum und Vergleich mit den Projektzielen
  • Unterstützung bei der Erstellung eines Gesamtkonzeptes für die Verwertung der Weizenpülpe
  • Detaillierte Risikoanalyse für den Bau der Pilotanlage in Zeitz mit einer Kapazität >120.000m3/a
  • Beratung bei der Vorbereitung des Vertragswerkes für die Bereitstellung des Substrats
  • Beratung bei der Erarbeitung eines Businessplans für die entstehenden Produkte
  • Beratung bei der Erarbeitung einer Patentstrategie zur Verwertung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse

Arbeitspaket 4:

  • Begleitung des Start-up der Anlage
  • Gestaltung eines Systems zur kontinuierlichen Verbesserung einschließlich der erforderlichen Kennzahlen
  • Unterstützung bei der Durchführung eines Projekt Reviews in Hinblick auf wirtschaftliche und wissenschaftliche Zielerreichung


DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH

Arbeitspaket 1:

  • Laboruntersuchungen zur Hochlastmonovergärung von Weizenpülpe
  • Kommunikation mit und Probenbereitstellung für das MRI

Arbeitspaket 2:

  • Technische Planung, Vorbereitung und Durchführung von Fermentationsversuchen an der Versuchsbiogasanlage des DBFZ
  • Absprache der Versuchsreihen zur Optimierung der Prozessbedingungen und Reaktionskinetik
  • Absprache der Kommunikation und Probenbereitstellung mit dem MRI

Arbeitspaket 3:

  • Analyse der Ergebnisse für ein erstes Anlagendesign


MRI Max Rubner-Institut

Arbeitspaket 1:

  • Absprache des Analysenprogramms für die Bestimmung der Zusammensetzung der Pülpen und Gärreste, insbesondere von Biomolekülen, sowie mögliche Abhängigkeiten
  • Absprache des Probenplans mit dem DBFZ und Interstarch GmbH

Arbeitspaket 2:

  • Durchführung der Laboruntersuchungen zur Zusammensetzung der bereitgestellten Pülpen und Gärreste

Arbeitspaket 3:

  • Weiterführende Analysen zur Zusammensetzung von ausgewählten Pülpe- und Gärrestproben, einschließlich der Charakterisierung und Isolation der relevanten Biomoleküle
  • Ableitung von Erkenntnissen für die Prozessführung und Versuche zur Isolierung der identifizierten Biomoleküle

Arbeitspaket 4:

  • Forschung zur Veredlung, Tests und Optimierung der Pilotanlage (zur Zeit steht noch nicht fest, ob und in welchem Umfang das MRI eingebunden sein könnte)

Schwerpunkte

Infra Zeitz GmbH:

  • Fachliche und Technische Leitung des Projektes
  • Konstruktion einer Pilotanlage falls wirtschaftlich vertretbar Verwertung der Ergebnisse im Sinne der Vorgaben durch die Projektförderung „Energetische Biomassenutzung“


revela-consulting GmbH: 

  • Technische und wissenschaftliche Beratung der Projektleitung
  • Durchführung von Riskanalysen und Ausgestaltung der Mitigation Aufbau und Gestaltung von Businessplanen


DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH: 

  • Optimierung der Prozessführung und Reaktionskinetik für die Monovergärung
  • Technikumsversuch als Machbarkeitsstudie und Grundlage für einAnlagendesign


MRI Max Rubner-Institut:

  • Saisonalität der Pülpezusammensetzung und Einfluss der Prozessführung auf die Zusammensetzung der Gärreste
  • Charakterisierung und Isolierung von Ballaststoffen aus Pülpe und oder den Gärresten, Verwendung von Isolaten zur Humanernährung

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