One

Paulownia 03

Paulownia: leicht und stabil; das „Aluminium“ unter den Hölzern als Beispiel für schnell nachwachsende Rohstoffe

Aktuell

3. April 2019

Abschlussarbeiten am Forschungsbereich.

Prof. Pude stellt mögliche Abschlussarbeiten (BSc, MSc) vor. 10 Uhr (c.t.), Hörsaal wird noch bekannt gegeben.

Klicken Sie auf den Text um weitere Informationen zu erhalten
 
Two
Sie sind hier: Startseite Mitarbeiter Dr. agr. Volker Wenghoefer

Dr. agr. Volker Wenghoefer

 Dipl.-Ing. agr. Volker Wenghoefer 

 Promotion am 22. November 2013


Promotionsprojekt

Entwicklung einer optimierten Produktion von Miscanthus-Mischpellets für Kleinfeuerungsanlagen.

[Dissertation online]

 

Zusammenfassung

Die umweltverträgliche „low-input“-Kultur Miscanthus x giganteus ist einer der ertragsstärksten und am vielfältigsten einsetzbaren Nachwachsenden Rohstoffe. Ziel der Dissertation war es zu prüfen, welche Faktoren die Brennstoffqualität von Miscanthus x giganteus beeinflussen und ob die Baumart Paulownia tomentosa eine geeignete Kultur zur Rohstofferzeugung für die Miscanthus-Mischpelletproduktion ist. Weiterhin wurde untersucht, ob der Pelletierungsprozess durch neuartige Zerkleinerungsverfahren für halm- und holzartige Biomassen, optimiert werden kann. Zusammenführend wurde geprüft, ob die Mischpellets aus technischer und rechtlicher Sicht in KFAs verbrannt werden dürfen und ob diese ökonomisch rentabel produziert werden können.

Von unterschiedlichen Miscanthus x giganteus-Typen wurde der Aschegehalt, der ein Indikator für weitere verbrennungstechnisch problematische Elemente (N, S und Cl) ist, untersucht. Die Aschegehalte betrugen 1,6 bis 3,3 M.-% und werden durch die Faktoren Bestandesalter, Genotyp, Standort und Jahreswitterung beeinflusst. Für die Mischpellet-Produktion ist zu berücksichtigen, dass die Miscanthus-Biomasse Ende März /Anfang April geerntet wird und dass der Miscanthusanteil entsprechend der jährlich wechselnden Brennstoffqualität des Ernteguts variiert werden muss. Weiterführend wurden die Pelletierungseigenschaften von Miscanthus in Mischpelletform mit holzartiger Biomasse geprüft. Die Mischpellets hielten die Norm-Grenzwerte der DIN_EN 14961-2(A2) ein.

Die Brennstoff- und Pelletierungseigenschaften der neuen ertragsstarken KUP-Kultur Paulownia tomentosa (bis zu 13 t ha-1 a-1) wurde als potentieller Mischungspartner für die Pelletproduktion untersucht. Aufgrund der geringen Asche- (0,8 M.-%), N-, S-, Cl-Gehalte und der guten Pelletierbarkeit ist Paulownia-Biomasse als Rohstoff für die Mischpelletproduktion zu empfehlen.

Zur Optimierung des Pelletierungsprozesses wurden alternative Zerkleinerungsverfahren geprüft und bewertet. Aufgrund des niedrigeren Energiebedarfes und der guten physikalischen Pelletqualität (Schüttdichte und Abriebfestigkeit) kann die Substitution der Hammermühle durch die Kollermühle den Pelletierungsprozess verbessern. Weiterführende Arbeiten müssen das Optimierungspotential an großtechnischen Anlagen noch quantifizieren.

Zusammenfassend wurde die brennstofftechnische und physikalische Qualität der Miscanthus-Paulownia-Mischpellets geprüft und die Wirtschaftlichkeit der Produktion in einem Planszenario analysiert. Mit Ausnahme des Cl- und S-Gehaltes erfüllten die Mischpellets die Anforderungen der DIN_EN 14961-2 (A2). Die Beimischung von 0,3 M.-% Kaolin zu Miscanthus und Paulownia erhöhte dabei die Ascheerweichungstemperatur um 200°C auf über 1.100°C. Der Presshilfsstoff Traubentrester konnte als Substitut für Stärke identifiziert werden. Zukünftig könnten Miscanthus-Mischpellets eine kostengünstigere Alternative zu Holzpellets werden.

Die Produktion von Miscanthus-Mischpellets bietet eine Möglichkeit, um die Produktpallette für den nachhaltig und umweltverträglich erzeugten Rohstoff Miscanthus zu erweitern. Neben positiven Aspekten für die Umwelt und die Landwirtschaft bietet die Produktion von Miscanthus-Paulownia-Mischpellets eine Möglichkeit Haushalte dezentral mit Energie zu versorgen und somit einen Teil zur Energiewende auf regionaler Ebene beizutragen.

 

Weitere Stichworte: Miscanthus, Kurzumtriebsplantagen, Pellets, Kleinfeuerungsanlagen (< 49 kW), Wirtschaftlichkeit, Ökologie, Ertragsabschätzung

 

 

 

Artikelaktionen