Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft

Arbeitsbereich Biologische Verfahren in der Kreislaufwirtschaft - BVK

Vergärung, Biogas, Gärreste, Kompostierung, Entwicklung neuer Verfahren und Optimierung von Anlagen, Flexibilisierung

Die hochwertige Nutzung (stoffliche und energetische) von Bioabfällen ist ein wichtiger Baustein, um einen hohen Anteil erneuerbarer Energien an der Energieversorgung in Deutschland gewährleisten zu können und um die  angestrebten energiepolitischen Ziele der Bundes- und Landesregierung zu erreichen.

Der Arbeitsbereich beschäftigt sich mit Verfahren zur Biologischen Behandlung und Aufbereitung von organischen Abfällen sowie Ansätzen zur flexiblen Energiegewinnung und -nutzung aus nachwachsenden Rohstoffen.

Kernkompetenzen des Arbeitsbereichs:

  • Die technische Bewertung von Verfahrensprozessen großtechnischer Vergärungsanlagen
  • Identifikation von optimalen Nutzungspfaden bei der Verwertung von entstandenen Produkten aus dem Vergärungs- und Kompostierungsprozesses (Biogas, Gärreste, Komposte)
  • Untersuchungen von physikalischen und chemischen Stoffeigenschaften von organischen Rest- und Abfallstoffen allgemein und im Speziellen Gärresten und Komposten
  • Bilanzierung von Stör- und Schadstoffen in technischen Systemen
  • Verwertung und Bilanzierung von organischen Rest- und Abfallströmen für die Bereitstellung von Rohstoffen für
    die Bioökonomie

Die methodischen Ansätze für die technisch-ökonomische Bewertung beruhen dabei auf Messungen an der Anlage, experimentellen Versuchsreihen und modellbasierten Berechnungen

SepaFlex - Co-Vergärung von separiertem Bioabfallpresswasser auf Kläranlagen zur flexiblen Energiegewinnung

Weitere Infos auf Anfrage:

Claudia Maurer, Universität Stuttgart

Abgeschlossene Forschungsprojekte

Ziel des Projektes ist die Erarbeitung einer fundierten Datenbasis mit Kennzahlen zu etablierten Konzepten von Bioabfall-Vergärungsanlagen. Diese soll Projektentwicklungen und Planungsentscheidungen beim Ausbau der Vergärungskapazitäten unterstützen und Optimierungspotenziale aufzeigen.

Bereits seit einigen Jahren nimmt die Verwertung biogener Abfälle in Vergärungsanlagen zu. Diese Entwicklung macht eine Untersuchung der bestmöglichen Nutzung des vorhandenen Materials und die Ermittlung des Optimierungspotenzials sowohl für bestehende Anlagen als auch für die Planung von Neuanlagen notwendig. Bislang fehlen belastbare Daten über einen längeren Zeitraum bezüglich der Eignung der Konzepte für die jeweiligen Substrate sowie der tatsächlichen Leistung der Anlagen.

Im Projekt „Optimierungspotenziale bei Bioabfall-Vergärungsanlagen in Baden-Württemberg” wird daher eine umfassende, objektive, belastbare Datengrundlage über die Durchführung eines extensiven Mess- und Probenahme- und Datenerfassungsprogramms erstellt. Eine umfangreiche Datenbank mit Informationen für verschiedene Konzepte zum Prozessbetrieb, Energie- und Stoffstrombilanzen sowie Analysen zu Substraten und Produktqualitäten soll Stakeholder bei Projektentwicklungen und Planungsentscheidungen für den Neu- und Ausbau von Vergärungskapazitäten unterstützen. Außerdem sollen Optimierungspotenziale, wie höhere Energieausbeute, gezielter Substrateinsatz, erhöhte Energie- und Ressourceneffizienz, aufgezeigt werden.

Diese Forschungsarbeit wird durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (Az.:33-7533-10/5/99/1) als Teil des BBW ForWerts Graduierten-programms unterstützt.

Mittelgeber:
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg

Projektleiter:
Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert

Projektbearbeitung:
M.Sc. Claudia Maurer
Dipl.-Ing. Anna Fritzsche

Projektlaufzeit:
09/2014 - 08/2018

Langfristiges und übergeordnetes Ziel des Projektes ist es, die Donauregion zu einer „Zero-Waste-Modellregion“
mit nachhaltigem Energie- und Abwassermanagement der geschlossenen Nährstoffkreisläufe zu entwickeln. Diese
nachhaltige Wirtschaftsweise zeichnet sich durch eine höchstmögliche Ressourceneffizienz und Umweltschonung
wirtschaftlicher Prozesse aus. Im Fokus des dezentralen Ansatzes steht die in Wirtschaftsprozesse integrierte Energie- und Wertstoffrückgewinnung sowie die Nutzung kommunaler und agrarischer Rest- und Abfallstoffe (einschließlich Klärschlamm). Mit diesem überregionalen Ansatz und unter Verwendung technologisch innovativer Verfahren soll eine beispielhafte Modellregion geschaffen werden, in der im ländliche Raum neue Arbeitsplätze geschaffen werden und gleichermaßen der Freizeit-, Business- und Wissenschaftstourismus gestärkt wird.

Das Projekt ist in zwei Phasen aufgeteilt und hat zwei untergeordnete Ziele:

  1. Bildung eines Netzwerkes aus verschiedenen Partnern (Wissenschaft, Politik, Wirtschaft) des Donauraums und Deutschland, die auf dem Gebiet der nachhaltigen Bioenergieproduktion sowie tangierenden Bereichen tätig sind

  2. Aufbauend auf dem Netzwerk, die Bildung eines Konsortiums zur Förderantragstellung in Bezug auf EU-Ausschreibungen

Mittelgeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
Claudia Maurer, M.Sc.
Dipl.-Ing. Jovana Husemann, M. Sc., M. Eng.

Projektpartner:
Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie 
Universitat für Bodenkultur Wien, Universität Belgrad

Projektlaufzeit:
05/2017 - 02/2018

In weiten Landesteilen Chinas werden durch die Leichtindustrie (u.a. Zucker-, Obstverarbeitung, Papier-, Pharmaindustrie, Stärke- und Nahrungsmittelverarbeitung) das Grundwasser und die Oberflächengewässer belastet. Die Gewinnung von erneuerbarer Energie aus Abwasser und Bioabfällen der Leichtindustrie stellt einen wichtigen Schritt der Kreislaufwirtschaft dar. Allerdings sind in den lokalen Unternehmen wenige Erfahrungen und Kenntnisse zur Nutzung dieser Technologie vorhanden. Deutschland ist eines der führenden Länder in der Nutzung von Erneuerbarer Energie aus nachwachsenden Rohstoffen.

Das Ziel des Definitionsprojektes ist,

  • Netzwerk zwischen Industrie, Forschungsinstituten und Regierungsinstitutionen in Deutschland und China zu knüpfen, um den Wissenstransfer zu verbessern.
  • Das Potenzial und die Chancen der Biogastechnologie speziell im Bereich der Leichtindustrie in China zu identifizieren.
  • Marktanalysen, Anwender-Interviews und einer Untersuchung der lokalen politischen Rahmenbedingungen zu schaffen.
  • neue Marktpotenziale für deutsche Unternehmen zu erschließen.
  • gemeinsam die Projektidee der Vergärung von Bioabfällen aus der Leichtindustrie in China zu definieren, Projektskizze für die anstehenden CLIENT II Projektausschreibungen zu entwickeln.

Mittelgeber:     
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
Claudia Maurer, M.Sc.
Dipl.-Ing. Jingjing Huang

Projektpartner:
University Guangxi, Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co.,Ltd

Projektlaufzeit:
05/2017 - 11/2017

Kontakt

Claudia Maurer
M.Sc.

Claudia Maurer

Arbeitsbereichsleiterin "Biologische Verfahren in der Kreislaufwirtschaft" (BVK)

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