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I N M O T I O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K
WIE AUS KLÄRSCHLAMM UND BIOMASSE PER SOLARENERGIE PELLETS WERDEN
Klärschlamm sorgt für wohlige Wärme Weltweit wird nach Ersatz für fossile Brennstoffe gesucht. Zwei Kandidaten mit hohem Heizwert bieten sich als vielversprechende Alternative an: Klärschlamm und Biomasse. Vor ihrer Verwendung müssen die Brennstoffe getrocknet werden, wobei die Prozesse bislang ebenso viel Energie verbrauchten, wie nachträglich gewonnen wurde. Ein neues Verfahren und Sonnenenergie.
Die Anlage wird zentral gesteuert, ist für rund 10000 t/a ausgelegt und reduziert die Restfeuchte von Klärschlamm oder Biomasse um fast 50 % auf 8 bis 10 %.
Syngas Synthesegase, auch als Syngas bezeichnet, sind wasserstoffhaltige Gasgemische, die in einer Synthesereaktion eingesetzt werden sollen. Je nach Herkunft und Anwendung sind auch einige andere Begriffe für Synthesegas in Gebrauch. Wird Synthesegas aus Wasser gewonnen, so wird es Wassergas genannt.
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lärschlamm ist ein Nebenprodukt der Wasseraufbereitung und muss normalerweise teuer entsorgt werden. Wird er jedoch getrocknet, kann er als Energiequelle genutzt werden, indem per Vergasung brennbares Syngas (siehe Kasten) erzeugt wird. Auf diese Weise wird gleichzeitig ein Entsorgungsproblem gelöst und aus einem Abfallprodukt neue Energie gewonnen. Auch aus Biomasse lässt sich CO2 -neutral Energie gewinnen. Als Biomasse wird die gesamte Masse von Lebewesen bezeichnet – also Tiere, Mikroorganismen und Pflanzen. Zur Umwandlung in Energie wird typischerweise pflanzliches Material verwendet. Um es als Brennstoff nutzbar zu machen, sind ein Trocknungsprozess sowie die Weiterverarbeitung zu Sägespänen oder Pellets erforderlich. Die Sonne trocknet umweltfreundlich. Die Trocknung der beiden alternativen Energieträger ist bei ihrer Umwandlung in Brennstoffe besonders relevant. Ein neues Ver-
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Die Testanlage zur Trocknung und Pelletierung von Biomasse nutzt als Rohstoff unter anderem Klärschlamm und wird hauptsächlich mit Solarenergie betrieben.
fahren führt in der kritischen Phase weniger Energie zu als die konventionellen Verfahren und setzt für die Trocknung Solarkraft ein. Eine erste Anlage auf dem Gelände einer ehemaligen Kläranlage trocknet holzfaseriger Biomasse und stellt daraus Pellets her. Für die Effizienz des Trocknungsprozesses ist die exakte Steuerung der Gebläse entscheidend. Eine geschickte Luftrückführung mittels geregelter Klappen und Ventilatoren führt Energie zurück. So kann die Restwärme aus der Abluft des Trockners beispielsweise für die Vorwärmung der Trocknerluft oder für eine Vorwärmung des zu trocknenden Produkts genutzt werden. Abhängig von dem zu trocknenden Gut stehen verschiedene Filter zur Abluftreinigung zur Aus-
wahl, sodass möglichst wenig Staub aufgewirbelt wird. Exakt geregelte Antriebe sparen Energie. Die Antriebssysteme der Anlage basieren auf intelligenten Frequenzumrichtern von Mitsubishi Electric und einer modernen Visualisierungs-Software. Eingesetzt werden die Mitsubishi-Electric-Frequenzumrichter FR-F740-00170-EC mit 7,5 kW, FR-E740230-EC mit 11 kW, FR-E740-060-EC mit 2,2 kW und FR-E740-095-EC mit 3,7 kW sowie die dazugehörigen Funkentstörfilter und Profibus-Schnittstellen. Die von der SPS überwachten Prozessgrössen werden durch die über Profibus angeschlossenen Frequenzumrichter umgesetzt. Somit kann die Trocknung exakt auf die ge-