Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wertvoller Rohstoff Gülle

19.06.2013
In dem von der EU geförderten Projekt BioEcoSIM wollen 15 Partner aus fünf Ländern unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Gülle zu organischen Bodenverbesserern und mineralischen Düngesalzen aufarbeiten. Der Gesamtprozess nutzt energieeffiziente Technologien und arbeitet nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft.

In der Schweine-, Geflügel- und Rinderhaltung fallen große Mengen Gülle an, die aufgrund ihres hohen Gehalts an Nährstoffen einen wichtigen Wirtschaftsdünger für die Landwirtschaft darstellt. Da die Nährstoffzusammensetzung der Gülle je nach Tierart, Futter und Lagerzeit variiert, ist eine exakt auf den Nährstoffbedarf angepasste Düngung allerdings nicht möglich.

Häufig wird daher mehr Gülle auf die Felder aufgebracht, als die Pflanzen eigentlich benötigen. Überschüssige, gelöste Nährstoffe werden ins Grundwasser und Oberflächengewässer ausgewaschen und tragen zur Eutrophierung von Gewässern bei. Auch die Tatsache, dass in der Nutztierhaltung verstärkt Antibiotika eingesetzt werden, spricht gegen das weitflächige Ausbringen der Gülle.

In dem von der EU geförderten Projekt BioEcoSIM nutzt ein Projektkonsortium mit 15 Partnern aus fünf Ländern Schweinegülle als wertvolle Rohstoffquelle. Koordiniert durch das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart wollen die Partner die Inhaltsstoffe der Gülle zu verschiedenen Düngemitteln aufarbeiten: Biokohle als phosphorreichen organischen Bodenverbesserer sowie mineralische Düngesalze wie Ammoniumsulfat, Calciumphosphat und Magnesium-Ammonium-Phosphat (Struvit).
»Die Produkte werden auf eine nach Pflanzenart und Bodenbeschaffenheit abgestimmte Nährstoffzusammensetzung vermischt und können als einfach zu dosierende Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden«, erläutert Sukhanes Laopeamthong, der das Projekt am Fraunhofer IGB koordiniert. »Eine Überdüngung wird so vermieden. Zudem werden synthetische Stickstoffdünger eingespart, deren Herstellung sehr viel Energie benötigt.«

Ziel des Projekts ist eine Pilotanlage, in der alle Verfahrensschritte für die Verwertung von Schweinegülle integriert sind. Die wässrige Gülle wird zunächst in eine feste und eine flüssige Phase getrennt. »Die entwässerte, feste Phase wollen wir mit einem energieeffizienten Verfahren mittels überhitztem Wasserdampf, für das wir mit unserem Projektpartner Heckmann bereits verschiedene Anlagen realisiert haben, trocknen«, so Laopeamthong.
»Anschließend werden die getrockneten organischen Bestandteile bei über 300 °C mittels Pyrolyse – wie bei der Trocknung in einer Atmosphäre aus überhitztem Wasserdampf – zu phosphorhaltiger Biokohle als Bodenverbesserer umgesetzt«. Arzneiwirkstoffe und Keime werden hierbei zerstört. Bei der Pyrolyse entsteht zudem Synthesegas, ein Gemisch vor allem aus Methan, Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff. »Das Gas wird in einem Blockheizkraftwerk verbrannt und zur Energiegewinnung genutzt«, sagt Laopeamthong. Aus der flüssigen Güllefraktion, die noch anorganische Nährstoffe enthält, werden mit elektrochemischen Verfahren Magnesium-Ammonium-Phosphat und Calciumphosphat als direkt einsetzbare Düngesalze gefällt. Das übrig bleibende Wasser, das nur noch Spuren an Nährstoffen enthält, kann zur Bewässerung eingesetzt werden. Im Überschussdampf der Trocknung und im Gasstrom der elektrochemischen Fällung befindet sich schließlich noch Ammoniak. Es wird mittels einer gasdurchlässigen Membran selektiv abgetrennt und in Form von Ammoniumsulfat zurückgewonnen.

Nahezu alle Bestandteile der Gülle werden so verwertet. Der Energiebedarf für das Verfahren ist aufgrund der ausgewählten Technologien und der energetischen Nutzung des Synthesegases vergleichsweise gering. Die Nachhaltigkeit des Prozesses soll daher nach Standards der EU Environmental Technology Verification (ETV) evaluiert werden. »Unser Ziel ist es, dass eine nach ISO/IEC-Standard 17020 akkreditierte Organisation das Verfahren gemäß Überprüfungsprotokoll des EU General Verification Protocol (GVP) als bestverfügbare Technologie für die Gülleverwertung bewertet«, fasst Laopeamthong zusammen.

Das Projekt BioEcoSIM »An innovative bio-economy solution to valorise livestock manure into a range of stabilised soil improving materials for environmental sustainability and economic benefit for the European agriculture« wird seit Oktober 2012 für vier Jahre im 7. Forschungsrahmenprogramm der EU gefördert (Grant Agreement No. 308637). Projektpartner neben dem Fraunhofer IGB sind Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek (Niederlande), Centre de Recerca i Innovació de Catalunya (Spanien), die Universität Hohenheim (Deutschland), Centro Technologico Agrario y Agroalimentario (Spanien), Acondicionamiento Tarrasense Associacion (Spanien), Gospodarstwo Rolne Jacek Śliwka (Polen), Biocompostajes Españoles S.L. (Spanien), Dofco BV (Niederlande), YFlow Sistemas y Desarrollos SL (Spanien), Initial Projects Limited (Großbritannien), Geltz Umwelttechnologie GmbH (Deutschland), Agroenergie Hohenlohe GmbH (Deutschland), ASB Grünland Helmut Aurenz GmbH (Deutschland) und Heckmann Maschinenbau und Verfahrenstechnik GmbH (Deutschland).

SukhanesLaopeamthong | Fraunhofer IGB
Weitere Informationen:
http://www.bioecosim.eu
http://www.igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2013/bioecosim_rohstoff_guelle.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Ausweg aus dem Chrom-Verbot
30.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften