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 Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

nachricht Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile
19.01.2017 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie