Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 - Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter - FH Münster
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Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter
Energetische und stoffliche Optimierung
Biogas
Themen
Bioenergie
Energie- und Klimaschutzkonzepte
Mobilität
Inhaltsverzeichnis
Entwicklung einer Anlage zur Hygienisierung und Trocknung von schlammartigen Biomassen ...................................................... 2
Mest op Maat - Dünger nach Maß............................................................................................................................................................................... 4
Biores II - Stoffstromstudie ............................................................................................................................................................................................. 6
GreenGas - Chancenkarte .............................................................................................................................................................................................. 8
Energietransformation und –speicherung Bioenergiepark Saerbeck..........................................................................................................10
Biogasbenchmark Münsterland.................................................................................................................................................................................12
GreenGas - Vorbehandlung organischer Reststoffe ..........................................................................................................................................14
GreenGas - Eine neue Generation von Vergärungsanlagen ............................................................................................................................16
IngenieurNachwuchs - Optimierung von Rührsystemen .................................................................................................................................18
GreenGas - Biogene Methanerzeugung aus Wasserstoff & deutsch-niederländische Datenbank Biogasforschung (BMW-
DND).....................................................................................................................................................................................................................................20
GreenGas - InNet .............................................................................................................................................................................................................22
Grünes Gold: Pyrolyse-Öl als erneuerbarer Rohstoff ..........................................................................................................................................24
WiEfm - Wärme in der Euregio: fokussieren & modernisieren...........................................................................................................................26
Erstellung eines Wärmenutzungskonzeptes für die Kommunen Greven, Neuenkirchen und Recke ..............................................28
E-MissionNull - Energiekonzept Tecklenburger und Steinfurter Land ............................................................................................................30
e-Mobilitätszentrum der Fachhochschule Münster ...........................................................................................................................................34
Technikum .........................................................................................................................................................................................................................36
Laborcontainer .................................................................................................................................................................................................................41
Versuchshalle im Bioenergiepark Saerbeck ...........................................................................................................................................................42
IWARU - Institut für Wasser · Ressourcen · Umwelt..............................................................................................................................................44
iSuN - Institut für Nachhaltige Ernährung und Ernährungswirtschaft ........................................................................................................46
IEP - Institut für Energie und Prozesstechnik.........................................................................................................................................................48
Veröffentlichungen .........................................................................................................................................................................................................50
Forschungsberichte........................................................................................................................................................................................................52
Kooperationspartner und Auftraggeber ................................................................................................................................................................54
Forschungsteam ..............................................................................................................................................................................................................58
Anfahrtsbeschreibung ..................................................................................................................................................................................................64
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 1
E
O
Entwicklung einer Anlage zur Hygienisierung und Trocknung
von schlammartigen Biomassen
Hygienisierung - Einleitung
Gärreste und tierische Ausscheidungen werden in den meisten Fällen zur Dün-
gung auf Agrar-Flächen ausgebracht. Diese schlammartigen Biomassen und
ebenso Klärschlämme enthalten neben Ammoniak noch weitere Nährstoffe,
wie Phosphor und Kalium und sind daher für die Düngung von Ackerflächen
Projektlaufzeit:
von Bedeutung. In Regionen in denen die Ackerflächen mit Nährstoffen aus der
09.12.2015 - 09.05.2017
Viehveredlung bereits ausreichend versorgt sind, ergeben sich umweltschädliche
Nährstoffüberschüsse. Neben der regionalen Verwertung ist daher auch die Auf-
bereitung zu transportwürdigen Feststoffen bzw. Schlämmen und einleitbaren
Flüssigkeiten sinnvoll. Der Export der überschüssigen Nährstoffe führt zu einer
Entlastung der regional überfrachteten Ackerflächen und insbesondere zu einer
Verringerung der Grundwasserbelastung. Für die hygienische Unbedenklichkeit
müssen schlammartige Biomassen für die Produktion eines marktfähigen Dünge-
mittels mit geeigneten Verfahren hygienisiert werden.
2 Energetische und stoffliche Optimierung
Hygienisierung – Projektbeschreibung
Im Projekt wird eine technische Anlage entwickelt, die mit Hilfe von Branntkalk
schlammartige Biomassen sowie deren Produkte aus einer Entwässerung hygie-
nisert und anschließend trocknet. Für die Temperaturerhöhung wird die Reaktion
Weitere Infos:
von zugegebenen Branntkalk mit dem Wasseranteil aus dem zu hygienisierenden
https://www.fh-muenster.de/egu/
Substrat ausgenutzt. Vorteilhaft für die anschließende Trocknung ist, dass bei
hygienisierung/
dieser Reaktion bereits Wasser abreagiert und nicht mehr thermisch entfernt
werden muss. Für die Entwicklung des Verfahrens werden im Labor verschiedene
Biomassen und deren Reaktion mit Branntkalk und Hitzeeinwirkung untersucht.
Ergänzt werden diese Versuche um Versuche an einem halbtechnischen Aufbau
mit Umsatzmengen von etwa 500 kg Biomasse inklusive der anschließender
Trocknung.
Ziel ist es ein marktfähiges und hygienisch einwandfreies Düngemittel aus
schlammartigen Biomassen zu produzieren. Durch die Produktion eines ex-
portfähigen Düngemittels wird der Eintrag von Nährstoffen in die bereits mit
Nährstoffen versorgten Flächen verringert. Es ergibt sich daraus eine Umwelt-
entlastung und ebenso ein wirtschaftlicher Vorteil für den Betreiber der Anlage
an der schlammartige Biomasse anfällt, da überschüssige Schlämme nicht mehr
zur Düngenutzung lokal transportiert und verbracht werden müssen. Hierdurch
wird eine Nährstoffsenke für die Region gebildet und damit eine Entlastung der
überfrachteten Flächen ermöglicht.
Projektträger:
• Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Projektpartner:
• THiEL Fördertechnik GmbH
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 3
Mest op Maat - Dünger nach Maß
Mest op Maat - Einleitung
Das Projekt „Mest op Maat – Dünger nach Maß“ arbeitet entlang der gesamten
Wertschöpfungskette von der Rohgülle über die Nutzung als Dünger oder Ener-
giesubstrat zu deren Aufbereitung zu Düngemitteln und Substrate für Biogasan-
lagen in Deutschland und den Niederlanden. Gerade in viehveredelungsstarken
Projektlaufzeit:
Regionen können die tierischen Ausscheidungen zu Umweltproblemen führen.
07.10.2015 - 30.06.2019
Wobei ebenso bestehende Nährstoffbedarfe in Pflanzenbauregionen mit auf-
wendig hergestellten Kunstdüngern gedeckt werden. Gefragt sind hier Verfah-
ren, die einen Transport der Nährstoffe ermöglichen und so Kreisläufe nachhaltig
schließen.
Das Projekt gliedert sich hierzu zunächst in die Bereiche der Gülleaufbereitung
zum Düngemittel und der Gülleaufbereitung zum Energiesubstrat auf. Zunächst
werden Unterschiede und Gemeinsamkeiten auf deutscher und niederländischer
Seite mit dem Fokus auf innovativen und effizienten Aufbereitungstechnologien
erhoben. In grenzüberschreitenden Workshops deutscher und niederländischer
Akteure werden anhand der Spezifikationen des Marktes nachhaltige Konzepte
und Produkte entwickelt.
4 Energetische und stoffliche Optimierung
Mest op Maat – Projektbeschreibung
Im Projekt werden zunächst bereits prototypisch umgesetzte Verfahren in beiden
Weitere Infos: Ländern in Form von Exkursionen besucht und bewertet. Im Anschluss hieran
https://www.mestopmaat.eu/ werden Konzepte zur Aufbereitung für Standorte verschiedener Ausbaugrößen
https://www.fh-muenster.de/egu/mom/ aufbauend auf dem bereits umgesetzten Stand der Technik entwickelt und deren
Vor- und Nachteile in Untersuchungen evaluiert und bewertet. Hierzu werden
sowohl Versuche im Labor als auch technisch an Ställen und Biogasanlagen
durchgeführt.
Die Schwerpunkttechniken sind allesamt effizient und innovativ. Es werden nur
die neuesten Technologien, die zur Aufbereitung von Gülle und Gärresten zur
Verfügung stehen zur Anwendung gebracht. Die erfolgsversprechenden Techno-
logien werden nach Versuchen im Labor und im halbtechnischen Maßstab auch
im Praxismaßstab an geeigneten Höfen, Güllebörsen und Biogasanlagen getes-
tet.
Als Ergebnis stehen abgestuft nach Stallgröße technisch ausgereifte Aufberei-
tungskonzepte für Rinder- und Schweinegülle. Der Fokus des Projektes liegt in
Gefördert durch: der tatsächlichen Realisierung dieser Aufbereitungstechniken und Optimierungs-
• Ministerie van Economische Zaken potenziale bereits bestehender Konzepte. Abschließend werden für die Konzep-
• Niedersächsische Staatskanzlei te die ökonomische Machbarkeit ermittelt. Ziel ist es für jede Ausbaugröße in
• Ministerium für Wirtschaft,
bestimmten Abstufungen passende Aufbereitungstechnologien definieren zu
Energie, Industrie, Mittelstand und
können.
Handwerk des Landes NRW
• Provincie Overijssel
• Provincie Gelderland
Projektträger:
• EUREGIO INTERREG V-Programm
Projektpartner:
• Saxion University of Applied
Sciences
• Landwirtschaftskammer NRW
• R. Wessendorf Agrar-Service GmbH
& Co. KG
• DNL-contact GmbH & Co. KG
• Lanwirtschaftskammer
Niedersachsen mede mogelijk gemaakt door / unterstützt durch:
• 3N Kompetenzzentrum
Niedersachsen e.V.
• Raiffeisen-Warengenossenschaft
Emsland-Süd eG
• REW Regenerative Energie
Wirtschaftssysteme GmbH
• Lohnunternehmen Moormann-
Schmitz GmbH
• Bioenergiecluster Oost-Nederland
• Groot Zevert Loon- en
Grondverzetbedrijf
• Stichting Biomassa
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 5
Futtermittel Einstreu Gülle Substrate
12.189.088 GJ/a 741.522 GJ/a 161.734 GJ/a 1.318.532 GJ/a
178.636 GJ/a
Abbauverluste Biogas Gärreste
562.104 GJ/a 1.012.104 GJ/a 84.695 GJ/a
Sonstige Verluste Gülle/Mist
8.388.349 GJ/a 3.144.988 GJ/a Umwandlungs-
verluste Strom/Wärme
Biores II - Stoffstromstudie 151.816 GJ/a 860.288 GJ/a
Ungenutzte
Wärme
102.729 GJ/a
Eingespeister Genutzte
Jungtiere Tierische Produkt Strom Wärme
047 GJ/a 1.959.735 GJ/a 376.503 GJ/a 202.421 GJ/a
Biores II – Einleitung
Eine strategische Ausrichtung von Konzepten zur Optimierung der landwirt-
schaftlichen Prozesse (energetisch, CO2-Einsparung, finanziell, u.a.) ist nur dann
möglich, wenn eine fundierte Datengrundlage vorhanden ist. Aus diesem Grund
wurden im Projekt Biores II - Stoffstromstudie die Massen-, Energie- und Finanz-
Projektlaufzeit:
ströme der drei bedeutendsten Bereiche der Landwirtschaft – Pflanzenbau, Vieh-
01.07.2013 - 31.03.2015
haltung und Biogas - für ausgewählte Regionen von beiden Seiten der Deutsch-
Niederländischen-Grenze ermittelt, vereinfacht und übersichtlich dargestellt.
Darüber hinaus wurden in den weiteren zwei Teilprojekten die in beiden Ländern
gesammelten Erfahrungen zur Grasvergärung und zum betriebswirtschaftlichen
Alltag von Biogasanlagen zusammengetragen. Die daraus entwickelten Hand-
bücher stehen Beratern und Betreibern von Biogasanlagen zur Verfügung.
6 Energetische und stoffliche Optimierung
Biores II – Projektbeschreibung
Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojektes Biores I, wurden in
diesem Projekt die landwirtschaftlichen Stoff-, Energie- und Finanzströme in
der Landwirtschaft sowohl auf deutscher (Modelle für die Kreise Coesfeld und
Weitere Infos:
Borken) als auch auf niederländischer Seite (Modelle für die Regionen Twente
https://www.fh-muenster.de/egu/
und Achterhoek) aufgenommen und dargestellt. Dies stellte eine wesentliche
biores-ii/
Voraussetzung dafür dar, um zum einen eine datengesicherte Grundlage aller
relevanten Stoffströme in der Landwirtschaft zu erhalten und zum anderen, über
diese Datenerfassung hinaus, relevante Ansatzpunkte für die Optimierung (ener-
getisch, aber auch systembedingt) der landwirtschaftlichen Prozesse zu ermitteln
und nachhaltige Konzepte entwickeln zu können.
Es wurden die Datengrundlagen für die Regionen erstellt und ein Tool mit einer
automatisierten Auswertefunktion für die Datenaufnahme entwickelt, das diese
deutlich vereinfacht. Schließlich wurden die Ergebnisse in Form von übersicht-
lichen Sankey-Diagrammen automatisch erstellt, die über die Breite der Linien
Information über die Größe der einzelnen Ströme geben. Durch die Visualisie-
rung der aufgenommenen Informationen werden die relevanten „Stellschrauben“
erkennbar. Daher stellt dieses Projekt einen wesentlichen Bestandteil für die
Sicherung einer zukunftssicheren und nachhaltigen Landwirtschaft dar.
Gefördert durch:
• Interreg IV A
• Ministerium für Wirtschaft,
Energie, Industrie, Mittelstand und
Handwerk des Landes Nordrhein-
Westfalen
• Provincie Overijssel
• Provincie Gelderland
Projektpartner:
• Bio-energiecluster Oost Nederland
• Biores e.V.
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 7
GreenGas - Chancenkarte
Chancenkarte – Einleitung
GreenGas - Teilprojekt: Daten teilen - Chancenkarte
Die erfolgreiche Umsetzung einer Biomassenvergärungsanlage hängt von einer
Vielzahl Faktoren ab, wobei die Nachfrage nach Wärme und „Grüngas“, die Abnah-
mekapazität des Gasnetzes, geeignete Standorte für die Anlage und die Verfüg-
Projektlaufzeit:
barkeit von Gülle und Co-Vergärungsmaterial eine essenzielle Rolle spielen.
01.02.2011 - 31.03.2015
Deshalb wurden in diesem Teilprojekt möglichst viele relevante Informationen
für ein grenzüberschreitendes Gebiet mit einer Gesamtfläche von über 17.000
km² erhoben und in einer Karte dargestellt. Diese Karte ist im Internet frei ver-
fügbar und ermöglicht es dem Nutzer, die verschiedenen Informationsschichten
individuell einzublenden um die Anlagenplanung so zu unterstützen.
8 Energetische und stoffliche OptimierungChancenkarte – Projektbeschreibung
In diesem Teilprojekt wurde eine Vielzahl öffentlicher Informationen, die für die
Initiatoren von Biomassenvergärungsanlagen im betrachteten Gebiet von Inte-
Weitere Infos: resse sind, gesammelt und in Form einer internetgestützten Geoinformationskar-
https://www.fh-muenster.de/egu/ te aufbereitet. Die Chancenkarte bietet unter anderem Informationen zu(r):
chancenkarte/ • Bestehenden Anlagen,
http://groengasproject.eu/ • Verfügbarkeit von Gülle und Co-Vergärungsmaterial (Biogaspotenzial),
http://www.biogasmap.eu/
• Absatzmöglichkeiten von Wärme und Grüngas,
• Standortplanung (z.B. Ausschlussgebiete).
Durch die Chancenkarte können potenzielle Biogasanlagenbetreiber, aber auch
interessierte Wärmeabnehmer (Gewerbe- und Industriebetriebe, öffentliche
Einrichtungen), schneller und zielgerichteter mögliche Umsetzungskonzepte
entwickeln. Der Nutzer kann im Kartenviewer auch Werkzeuge nutzen, um bei-
spielsweise Entfernungen zu messen, Flächen einzuzeichnen oder Elemente zu
buffern. Die individuell erstellten Karten lassen sich anschließend speichern oder
mit anderen Nutzern teilen.
Des Weiteren ist die Chancenkarte ein effizientes und nützliches Hilfsmittel zur
Identifikation von Chancen neuer Biogasnetzwerke. Im Projekt wurde eine Da-
tenbasis entwickelt, die sowohl auf deutscher als auch auf niederländischer Seite
genutzt und weiter fortgeschrieben werden kann. Bislang existierte eine solche
gemeinsame Datensammlung nicht.
Ziel des Teilprojekts ist es,
• dafür zu sorgen, dass Initiatoren schneller, zielgerichteter und mit weniger
Kosten Projekte entwickeln.
Gefördert durch: • über Fallstudien Chancen neuer Biogasnetzwerke zu identifizieren und
• Interreg IV A Marktakteure dabei einzubeziehen.
• Provincie Drenthe
• Provincie Gelderland
mede mogelijk gemaakt door / unterstützt durch:
• Provincie Groningen
• Provincie Fryslân
• Provincie Overijssel
• Europäischer Fonds für Regionale
Entwicklung der Europäischen Union
• Niedersächsisches Ministerium für
Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
• Ministerium für Wirtschaft, Energie,
Industrie, Mittelstand und Handwerk
des Landes NRW
• Ministerie van Economische Zaken,
Landbouw en Innovatie
Projektpartner:
• Provincie Groningen
• Provincie Overijssel
• Stimuland
www.deutschland-nederland.eu
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 9Energietransformation und –speicherung Bioenergiepark Saerbeck
Energiespeicher – Einleitung
Machbarkeitsstudie Energietransformation und –speicherung am Standort
Bioenergiepark Saerbeck
Auf einem 90 Hektar großen ehemaligen Munitionsdepot der Bundeswehr ist seit
2011 in kommunaler Eigenregie der Gemeinde Saerbeck ein Bioenergiepark mit
Projektlaufzeit:
einem Nutzungsmix aus regenerativen Energien aus Sonne, Wind und Biomasse
12.12.2014 – 31.12.2015
entstanden. 7 Windenergieanlagen, 2 Biogasanlagen und ein Photovoltaik-Park
sichern eine Gesamtleistung von 29 Megawatt.
Damit ist die stromseitige Zielerreichung der energieautarken Eigenversorgung
mit regenerativen Energien bereits heute umgesetzt – zumindest bilanziell. Die
unregelmäßige und schwer zu prognostizierende Erzeugung von Strom aus Wind
und Sonne sind aber der Grund, dass eine vollständige elektrische Versorgung
ohne Steuerungs- bzw. Speichertechnologien zurzeit nicht möglich ist.
10 Energetische und stoffliche OptimierungEnergiespeicher – Projektbeschreibung
Die beantragte Machbarkeitsstudie ist der erste Teil eines dreiphasigen Projekt-
konzeptes.
1. Machbarkeitsstudie
Weitere Infos:
2. Halbtechnische Demonstrationsanlage
https://www.fh-muenster.de/egu/
3. Großtechnische Demonstrationsanlage
speichersaerbeck/
Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurden die Gemeinde Saerbeck und die dort
installierten Erzeugungsanlagen mit Hinblick auf die Errichtung von Speicher-
systemen untersucht. Ziel war, die Verbraucher, Erzeuger und Energieflüsse zu
analysieren und auf dieser Basis eine für den Standort optimale Speicherlösung
zu finden.
Diverse Auswertungen haben gezeigt, dass für Überbrückung von Zeiten mit ge-
ringerer Stromerzeugung als Stromverbrauch in Saerbeck keine Langzeitspeicher
notwendig sind. Langzeitspeicher sind jedoch sinnvoll, um hohe Erzeugungsleis-
tungen bei niedrigen Strompreisen abzufangen. Grundsätzlich begünstigt der
Verlauf des Strompreises den Einsatz von Speichern.
Es zeigt sich jedoch auch, dass für einen signifikanten Optimierungseffekt relativ
große Speicherleistungen erforderlich sind. So beträgt die Übererzeugung
regenerativen Stroms teilweise bis zu 29,7 MW, die Unterdeckung beträgt bis zu
6,5 MW, sodass systemwirksame Energiespeicher mit Ein- und Ausspeicherleis-
tungen in ähnlicher Größenordnung ausgelegt werden sollten.
Um einen Überblick über in Frage kommende Energiespeichertechnologien zu
schaffen wurde ein Literaturscreening durchgeführt. Die Literatur- und Internet-
recherche diente nicht nur der Zusammenstellung des Status Quo der Speicher-
technologien, sondern auch der Erzeugung einer Herstellerdatenbank. Letztere
dient einem anschließenden Marktscreening, für das ein Fragebogen erarbeitet
und an die betreffenden Hersteller versandt wurde. Durch gezielte Telefoninter-
views konnte eine Rücklaufquote von 46 % erreicht werden. Durch eigene Re-
cherchen konnte der Datenbestand auf 61 % der avisierten Anlagen ausgebaut
werden. Die konsolidierten Daten wurden als Eingangsparameter für die nachfol-
genden Analysen und Simulationen verwendet.
Gefördert durch:
• Progres.NRW - Ministerium für
Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft,
Natur- und Verbraucherschutz
Projektpartner:
• Gas- und Wärme-Institut Essen e.V.
• Gelsenwasser AG
• SaerVE · Saerbecker Ver- und
Entsorgungsgesellschaft mbH
Gefördert mit Mitteln des
• Gemeinde Saerbeck Landes Nordrhein-Westfalen und der EU
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 11Biogasbenchmark Münsterland
Biogasbenchmark Münsterland – Einleitung
Das Münsterland ist eine Region von NRW, die stark durch Viehveredelung und
Ackerbau geprägt wird. Aufgrund der landwirtschaftlichen Prägung wurden in
den vergangenen Jahren viele Biogasanlagen gebaut. In ganz NRW wurden im
Jahr 2013 circa sechshundert Biogasanlagen betrieben, ungefähr zweihundert
Projektlaufzeit:
von den Anlagen stehen im Münsterland. Die im Münsterland betriebenen
01.01.2016 - 31.12.2018
Anlagen basieren aufgrund ihres unterschiedlichen Alters und weiterer Gegeben-
heiten auf verschiedensten Konzepten, die die Übertragbarkeit der Ergebnisse
der beantragten Untersuchung im Vergleich zu anderen Regionen maximiert. Das
Ziel des Vorhabens „Biogasbenchmark Münsterland“ ist es, durch die Aufnahme
von verschiedensten Betriebsparametern die Anlagen zu vergleichen, die besten
Konzepte zu identifizieren und auf dieser Basis eine Handreichung zur Poten-
zialerschließung zu entwickeln. Die Ergebnisse dieses Projektes dienen allen
Betreibern der Anlagen im Projektgebiet und darüber hinaus als Leitfaden zur
Optimierung ihrer Anlagenkonzepte.
12 BiogasBiogasbenchmark Münsterland – Projektbeschreibung
In dem Projekt „Biogasbenchmark Münsterland“ sollen konkrete Hinweise für die
Steigerung der technischen, ökonomischen und ökologischen Effizienz der Anla-
gen im Münsterland durch einen Vergleich der bestehenden Anlagen untereinan-
Weitere Infos:
der ermittelt werden. Aufbauend auf bereits vorhandenen Daten, wird ein Bench-
https://www.fh-muenster.de/egu/
mark mit möglichst allen Biogasanlagen im Münsterland aufgebaut, wodurch
biogasbenchmark/
erstmals eine Vergleichsmöglichkeit für jede einzelne Anlage mit dem Kollektiv
entsteht. Hierfür werden vergleichbare technische, wirtschaftliche und kon-
zeptionelle Kennwerte erfasst und ausgewertet. Dies beinhaltet die Ermittlung
der eingesetzten Technologien, der Wirkungsgrade und der Nutzungskonzepte
sowie der betriebswirtschaftlichen Daten. Dabei kann jede Anlage in ein Ranking
eingeordnet werden. Das Ranking ermöglicht die Identifikation von Optimie-
rungspotenzialen. Die Anlagen mit den besten 10 Konzepten werden intensiver
untersucht, die Erfolgskriterien ermittelt und den Biogasanlagen im Münsterland
anonymisiert zur Verfügung gestellt damit diese als Folge des Projektes Erfolgs-
kriterien umsetzen und wirtschaftlich erfolgreicher betrieben werden können.
Ein Schwerpunkt bei der Erfassung der Biogasanlagen wird auf den Wärmenut-
zungsgrad und den daraus resultierenden Potenzialen, die für eine dezentrale
Energieversorgung zur Verfügung stehen, gelegt. So sollen auch Erfahrungen bei
der Umsetzung von guten Wärmenutzungskonzepten und technischer Innovati-
onen in diesem Bereich aufgenommen werden. Die Ergebnisse der Untersuchun-
gen werden in einer Handreichung zusammengefasst und veröffentlicht.
Dieses Projekt wurde aus Mitteln
Gefördert durch: der Europäische Union gefördert.
• Europäischen Fonds für regionale
Entwicklung (EFRE)
Projektträger:
• Regierungsbezirk Münster
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 13GreenGas - Vorbehandlung organischer Reststoffe
Optimierung der Gasausbeute – Einleitung
GreenGas - Teilprojekt: Mechanische und enzymatische Vorbehandlung von
organischen Reststoffen zur Optimierung der Gasausbeute
Biogasanlagen werden mit einer Vielzahl unterschiedlicher Substrate betrieben.
Neben konventionellen Einsatzsubstraten, wie Silomais und Getreideganzpflan-
Projektlaufzeit:
zensilage, bieten sich auch landwirtschaftliche Reststoffe, wie tierische Ausschei-
01.01.2012 - 30.04.2015
dungen, Grasschnitte und Zwischenfrüchte an. Diese finden für gewöhnlich keine
Verwendung in verwandten Produktionsbereichen, entschärfen somit Flächen-
und Marktkonkurrenzen und können sich im Idealfall ergänzen. Eine verbesserte
energetische Nutzung dieser Rohstoffe ermöglicht eine höhere Wirtschaftlichkeit
durch vollständigere Substratausnutzung bei gleichzeitiger Reduktion von anfal-
lenden Nebenprodukten in Form von Gärresten.
14 BiogasOptimierung der Gasausbeute – Projektbeschreibung
Im Rahmen des Projektes wurden landwirtschaftliche Reststoffe und Rohstoffe
(z.B. Stroh und Ganzpflanzensilage) über mechanischen und enzymatischen
Weitere Infos: Aufschluss vorbehandelt und hinsichtlich ihres Biogasertrages untersucht. Ziel
https://www.fh-muenster.de/egu/ der Vorbehandlung war eine Steigerung der Gasausbeute sowie ein schnellerer
vorbehandlung-reststoffe/ Abbau der organischen Substanz. Die eingesetzten Substrate wurden auf diese
http://groengasproject.eu/ Weise optimal ausgenutzt, wodurch sich auch die Wirtschaftlichkeit verbessert.
Schließlich sind weniger Rohstoffe für die gleiche Energiemenge notwendig.
Zudem wird es möglich, auch bisher ungenutzte Nebenprodukte energetisch zu
verwerten.
Ziel des Projektes war es, geeignete Vorbehandlungsverfahren zu entwickeln,
die die Gasausbeute von Biogassubstraten erhöhen. Dazu wurden nachführende
Ziele verfolgt:
• Optimum aus Aufwand und Ertrag:
- Maximaler Biogasertrag
- Minimaler Energie- und Kostenaufwand
• Einsatz bisher ungenutzter Substrate, vor allem Reststoffe
• Verbesserung der Wirtschaftlichkeit
Der Prallreaktor als Verfahren der mechanischen Vorbehandlung ist grundsätzlich
für verschiedene Substrate geeignet und kann den Methangasertrag erhöhen
oder auch bisher ungenutzte Substrate für den Biogasprozess erschließen. Die
enzymatische Vorbehandlung beschleunigt die Biogasproduktion, bringt jedoch
bei den untersuchten Enzymen keinen Mehrertrag. Im Rahmen der Untersuchun-
gen zeigten sich jedoch Möglichkeiten, mit Hilfe der enzymatischen Behandlung
aus landwirtschaftlichen Substraten gezielt biobasierte Produkte wie zum Bei-
spiel organische Säuren oder andere Grundchemikalien zu erzeugen. Die daraus
resultierenden Reststoffe werden im Anschluss zu Biogas vergoren, wodurch
Gefördert durch: eine Nutzungskaskade mit zwei Wertschöpfungsstufen für das Ausgangssubstrat
• Interreg IV A entsteht.
• Provincie Drenthe
mede mogelijk gemaakt door / unterstützt durch:
• Provincie Gelderland
• Provincie Groningen
• Provincie Fryslân
• Provincie Overijssel
• Europäischer Fonds für Regionale
Entwicklung der Europäischen Union
• Niedersächsisches Ministerium für
Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
• Ministerium für Wirtschaft, Energie,
Industrie, Mittelstand und Handwerk
des Landes NRW
• Ministerie van Economische Zaken,
Landbouw en Innovatie
Projektpartner:
• Imenz Bioengineering
• DNL contact
www.deutschland-nederland.eu
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 15GreenGas - Eine neue Generation von Vergärungsanlagen
Anlagenoptimierung – Einleitung
GreenGas - Teilprojekt: Erforschung und Entwicklung einer neuen Generation
von Vergärungsanlagen
In diesem Projekt arbeitete die Fachhochschule Münster zusammen mit dem
Biogasanlagenhersteller HoSt BV, der Universität Twente und der Saxion Fach-
Projektlaufzeit:
hochschule aus den Niederlanden. Das Ziel des Projektes war die Optimierung
01.01.2012 - 30.04.2015
des Vergärungsprozesses, wodurch der Biogasertrag, die Biogasrate und damit
die Rentabilität des Prozesses erhöht werden. Das Projekt gliedert sich in vier
Projektphasen, die jeweils einen bestimmten Aspekt des Vergärungsprozesses
abdecken.
16 BiogasAnlagenoptimierung – Projektbeschreibung
In der ersten Projektphase werden thermische, chemische und enzymatische
Substratvorbehandlungstechniken untersucht. Dabei werden die Verfahrens-
Weitere Infos: kombinationen ermittelt, mit denen unterschiedliche Substrate den maximalen
https://www.fh-muenster.de/egu/ Biogasertrag liefern. Zur Darstellung der wirtschaftlichsten Verfahrenskombina-
vergaerungsanlage/ tion wird der Mehrertrag an Biogas dem Aufwand der Vorbehandlung gegenüber
http://groengasproject.eu/ gestellt.
In der zweiten Projektphase wurde von den Projektpartnern ein Computational
Fluid Dynamics-Tool (CFD-Tool) entwickelt. Das Ziel ist ein CFD-Tool speziell für
Biogasanlagen zu programmieren. Das CFD-Tool soll zur Modellierung des Misch-
prozesses mit verschiedenen Mischsystemen und Fermenterbauformen einge-
setzt werden. Der Mischvorgang ist für den Biogasprozess von großer Bedeutung.
Die Mikroorganismen, die das Substrat über mehrere Schritte zu Methan umwan-
deln, müssen für eine hohe Aktivität optimal mit Nährstoffen versorgt und die
Stoffwechselprodukte entsorgt werden. Diese Transportprozesse werden durch
den Mischprozess beschleunigt. Da ein großer Teil des Eigenenergieverbrauchs
von Biogasanlagen durch den Energieverbrauch der Rührwerke entsteht ist die
Optimierung des Rührprozesses ein wichtiger Teil der Verbesserung der Wirt-
schaftlichkeit von Biogasanlagen.
Die dritte Phase des Projektes beinhaltet Untersuchungen zur Reduzierung der
Ausspülung von Bakterien aus dem Fermenter. Bei den gängigen kontinuierlich
betriebenen Biogasanlagen wird stetig Substrat zu- und Gärrest abgeführt. Da
im Gärrest die gleiche Dichte an Mikroorganismen wie im Fermenter vorliegt
werden laufend Mikroorganismen die Biogas erzeugen könnten dem System ent-
nommen. Dies führt zu einer Verringerung des Biogasertrags. Durch ein Rückhal-
tesystem kann der Verlust an Mikroorganismen verringert werden.
Nach Abschluss der drei Projektphasen wurden die gewonnenen Erkenntnisse in
Gefördert durch:
einem neuen modularen Anlagenkonzept zusammengeführt und in einer Pilot-
• Provincie Drenthe
studie an einer bestehenden Anlage getestet.
• Provincie Gelderland
• Provincie Groningen mede mogelijk gemaakt door / unterstützt durch:
• Provincie Fryslân
• Provincie Overijssel
• Europäischer Fonds für Regionale
Entwicklung der Europäischen Union
• Interreg IV A
• Niedersächsisches Ministerium für
Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
• Ministerium für Wirtschaft, Energie,
Industrie, Mittelstand und Handwerk
des Landes NRW
• Ministerie van Economische Zaken,
Landbouw en Innovatie
Projektpartner:
• HoSt BV
• Universität Twente
• Saxion www.deutschland-nederland.eu
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 17IngenieurNachwuchs - Optimierung von Rührsystemen
Optimierung von Rührsystemen – Einleitung
Ein neues Entwicklungswerkzeug für die Optimierung von Rührsystemen in
Biogas-Fermentern unter Einsatz der Wireless Sensor Networks (WSN)-Tech-
nik in Kombination mit numerischer Strömungssimulation (CFD)
Rührsysteme in Biogas‐Fermentern haben die Aufgabe, den Fermenterinhalt
Projektlaufzeit:
schonend zu rühren und wirksam zu durchmischen, für ein ausgeglichenes
01.10.2014 – 30.09.2019
Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen und Nährstoffe
und Stoffwechselprodukte für die verschiedenen mikrobiellen Prozesse zur rich-
tigen Zeit und in ausreichender Menge zur Verfügung zu stellen. Allein für das
Rühren der Fermenter werden 7 ‐ 15 % des Eigenstrombedarfes einer Biogasanla-
ge verwendet, was mit den höchsten Strombedarf der Biogasanlagen darstellt.
18 BiogasOptimierung von Rührsystemen – Projektbeschreibung
Im Mittelpunkt des Forschungsprojektes steht die aus ökonomischer Sicht sehr
bedeutsame Optimierung der Rührvorgänge. Ziel des Projektes ist die Erarbei-
tung einer neuen, CFD‐gestützten Entwicklungsmethodik, deren Berechnungser-
Weitere Infos:
gebnisse durch den Einsatz einer völlig neuen Messtechnik erstmals umfassend
https://www.fh-muenster.de/egu/
quantitativ überprüfbar werden sollen. Zu diesem Zweck soll ein auf die Anwen-
ruehrsysteme/
dung maßgeschneidertes Wireless Sensor Networks (WSN)‐System entwickelt
und eingesetzt werden.
Die numerische Strömungssimulation (CFD) liefert örtlich und zeitlich hochauf-
gelöste Prozessdaten, aus denen alle erforderlichen Informationen abgeleitet
werden können. Eine gezielte strömungstechnische Optimierung von Rührsys-
temen, Strombrechern, Wärmetauschern und Zulaufrohren für Biogasfermenter
über CFD scheiterte bisher jedoch sowohl an der sehr komplexen Materialmodel-
lierung als auch an der erschwerten messtechnischen Zugänglichkeit der Gärsub-
strate (Geschwindigkeitsverteilungen, Strömungsrichtungen, Konzentrationsver-
teilungen, Mischgüte) im Fermenter, die einen Abgleich von Rechenergebnissen
mit der Realität bis heute nahezu unmöglich macht.
Das Strömungsverhalten der vergärenden Stoffgemische kann auf dem bisheri-
gen Stand der Technik nur sehr unzureichend beschrieben/berechnet werden,
da die Stoffeigenschaften sehr komplex sind und auch räumlich sowie zeitlich
variieren können.
Ziele
Die neue Methodik soll zur Optimierung von Rührvorgängen in kontinuierlich
betriebenen Biogas‐Fermentern eingesetzt werden, um die wesentlichen Kriteri-
en Mischgüte, Leistungseintrag, Homogenisierungsgrad und Wärmehaushalt zu
bewerten und durch konstruktive Veränderungen an ausgesuchten Rührwerken
gezielt zu optimieren.
Gefördert durch:
• Bundesministerium für Bildung und
Forschung
Projektpartner:
• Stefan Steverding Sondermaschinen-
und Vorrichtungsbau GmbH
• IEP - Institut für Energie und
Prozesstechnik
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 19B
GreenGas - Biogene Methanerzeugung aus Wasserstoff & deutsch-
niederländische Datenbank Biogasforschung (BMW-DND)
Literaturdatenbank
Das Projekt BMW-DND teilt sich auf in zwei Schwerpunkte. In dem ersten Schwer-
punkt des Projektes wurde eine Datenbank für Literatur aus dem Bereich Biogas
entwickelt. Die Grundidee ist eine mehrsprachige Literaturdatenbank im Internet
aufzustellen, in der Biogasliteratur von den Nutzern hochgeladen, bewertet und
Projektlaufzeit:
runtergeladen werden kann. Falls die Literatur urheberrechtlich geschützt ist,
29.11.2013 – 30.06.2015
kann neben den Stammdaten der Literatur eine Kurzbeschreibung mit einem
Verweis zur Originalquelle eingefügt werden. Die Literaturdatenbank bietet somit
dem Anwender die Möglichkeiten seine eigene Literatur zu ordnen, eigene Ver-
öffentlichungen zu verbreiten und fachbezogene nationale sowie internationale
Literatur anhand von Suchkriterien zu finden. Damit reduziert die Datenbank die
Recherchearbeiten in zukünftigen Projekten in dem Bereich Biogas. Die Internet-
adresse der kostenlosen Literaturdatenbank finden sie unter „weitere Infos“.
20 BioenergieBiogene Methanisierung
Den zweiten Schwerpunkt bildete die biogene Methanerzeugung aus Wasser-
stoff. Die biogene Methanerzeugung ist ein Verfahren, mit dem Wasserstoff aus
Weitere Infos: der Power-to-Gas Technologie zusammen mit Kohlenstoffdioxid in speicherbares,
https://www.fh-muenster.de/egu/ erneuerbares Methan umgewandelt werden kann. Die Reaktion läuft mit Hilfe
methanisierung/ von Mikroorganismen, die auch im herkömmlichen Biogasprozess vorliegen, ab.
http://groengasproject.eu/ Mit Biogas als Kohlenstoffdioxidquelle könnte dabei die Methankonzentration im
http://datenbank.biores.info/
Biogas erhöht werden, was die Biogastechnologie insgesamt wirtschaftlicher und
vielseitiger machen könnte. Das biogene Verfahren ist im Vergleich zu der bereits
im großen Maßstab eingesetzten chemischen Methanisierung noch wenig be-
kannt und wurde bisher nur im geringen Maße untersucht und optimiert. Daher
wurden in diesem Projekt in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern
zwei halbtechnische Versuchsanlagen entwickelt. Die Versuche ermöglichen ne-
ben der Ermittlung der optimalen Parameter eine erste wirtschaftliche Einschät-
zung des Prozesses, anhand der das Verfahren bewertet werden kann.
Ziel des Projektes war es, die biogene Methanerzeugung in den Versuchsreak-
toren zu erforschen und hieraus Fragestellungen für die technische Umsetzung
an bestehenden Biogasanlagen beantworten zu können. Hierzu wurde zunächst
eine Literaturstudie zu den bisher gemachten Erfahrungen im Bereich biogener
Methanisierung durchgeführt und die Grundlagen, Grenzen und Potenziale der
Umsetzung ermittelt. Hier wurden auch die bisherigen Entwicklungen in der
Forschung auf diesem Gebiet aufgenommen und ausgewertet. Auf Basis der
Recherchen wurden Versuche zur weiteren Entwicklung und Erforschung des
Verfahrens erarbeitet. Die Versuche wurden an den im Rahmen des Projektes ent-
wickelten halbtechnischen Anlagen in den Laboren der Fachhochschule Münster
Gefördert durch: durchgeführt.
• Provincie Drenthe
• Provincie Gelderland
• Provincie Groningen
• Provincie Fryslân
• Provincie Overijssel mede mogelijk gemaakt door / unterstützt durch:
• Europäischer Fonds für Regionale
Entwicklung der Europäischen Union
• Interreg IV A
• Niedersächsisches Ministerium für
Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
• Ministerium für Wirtschaft, Energie,
Industrie, Mittelstand und Handwerk
des Landes NRW
• Ministerie van Economische Zaken,
Landbouw en Innovatie
Projektpartner:
• HoSt BV
• Hanze Wetlands
• Sichting Groen Gas Nederlands
• DNL-contact GmbH & Co KG
www.deutschland-nederland.eu
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 21GreenGas - InNet
InNet – Einleitung
GreenGas - Teilprojekt: InNet
Biogas wird bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Elektrizität und Wärme in
einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) direkt an der Biogasanlage genutzt.
Die dabei freigesetzte Wärme wird oftmals nur begrenzt oder nicht optimal
Projektlaufzeit:
verwendet, da in der direkten Umgebung der KWK-Anlage häufig keine oder nur
01.01.2012 - 30.04.2015
eine geringe Nachfrage an Wärme besteht.
Die Folge ist, dass das volle Potential von Biogas nicht ausgeschöpft wird. Das
produzierte Biogas kann jedoch auch effizienter genutzt werden. Je nachdem,
wo das aufbereitete und eingespeiste Biomethan eingesetzt wird, ergeben sich
unterschiedliche CO2-Reduzierungspotentiale. Des Weiteren ist Methan ein
Energieträger mit einem vergleichsweise großen Speicherpotential in Deutsch-
land, wodurch es einen wichtigen Baustein in der Energieversorgung der Zukunft
darstellt.
22 BioenergieInNet – Projektbeschreibung
Zunächst wurden alternative Nutzungspfade für Biogas identifiziert. Eine Mög-
lichkeit, das Biogas und somit die Wärmeerzeugung näher zum Verbraucher zu
Weitere Infos: bringen, ist beispielsweise der Aufbau eines sogenannten Mikrogasnetzes. Solch
https://www.fh-muenster.de/egu/ ein Gasnetz ist vom Erdgasnetz getrennt, wodurch die Möglichkeit entsteht,
innet/ das Biogas mit einer vereinfachten Aufbereitung zu verteilen. Bisher häufiger
http://groengasproject.eu/ angewendet wird jedoch die Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz. Zu
diesem Zweck muss das Biogas aufbereitet und konditioniert werden, um der
Erdgasqualität zu entsprechen. Durch die Substitution von Erdgas durch Bio-
methan besteht je nach Anwendungsgebiet und abgelöster Technologie/Roh-
stoff ein erhebliches CO2-Minderungspotential. Zu diesen Anwendungsgebieten
gehören beispielsweise Erdgasfahrzeuge, Blockheizkraftwerke oder die stoffliche
Nutzung in der Chemieindustrie. Für letztere kann je nach Reinheitsgrad auch
das in der Aufbereitung anfallende CO2 verwertbar sein.
Im Rahmen des Projektes wurde ein Modell entwickelt, mit welchem sich die
potentielle Reduzierung von CO2-Emissionen im Vergleich mit fossilen Alternati-
ven berechnen lässt. Dabei wird das CO2-Äquivalent aller emittierter Schadstoffe
über die gesamte Vorkette bis hin zur Verbrennung einbezogen. Es werden die
Bereiche Wärme, Mobilität und Elektrizität berücksichtigt und jeweils übliche
Energieträger mit Biomethan unterschiedlicher Herkunft verglichen.
Weitere Bestandteile des Projektes sind die rechtlichen Rahmenbedingungen
und der Handel mit Biomethan. In Deutschland kann mit Hilfe eines Massenbi-
lanzsystem Biomethan gehandelt werden. Grenzüberschreitend ist dieser Handel
in Europa jedoch noch nicht uneingeschränkt möglich, vor allem, da die Vergü-
tungssysteme nicht kompatibel sind. Mit Inkrafttreten des neuen EEG 2014 sind
zudem innerhalb Deutschlands die Bedingungen verschlechtert worden. Ebenso
erschwert das niederländische Fördersystem einen Ausbau von Biomethananla-
gen. Durch einen Vergleich und Bewertung der Systeme wurden Handlungsemp-
Gefördert durch: fehlungen für die Wirtschaft und die Politik entwickelt.
• Interreg IV A mede mogelijk gemaakt door / unterstützt durch:
• Provincie Drenthe
• Provincie Gelderland
• Provincie Groningen
• Provincie Fryslân
• Provincie Overijssel
• Europäischer Fonds für Regionale
Entwicklung der Europäischen Union
• Niedersächsisches Ministerium für
Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
• Ministerium für Wirtschaft, Energie,
Industrie, Mittelstand und Handwerk
des Landes NRW
• Ministerie van Economische Zaken,
Landbouw en Innovatie
Projektpartner:
• CAH Dronten
www.deutschland-nederland.eu
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 23Grünes Gold: Pyrolyse-Öl als erneuerbarer Rohstoff
Grünes Gold – Einleitung
Das Projekt „Grünes Gold“ befasst sich schwerpunktmäßig mit dem Einsatz von
minderwertiger Biomasse - also z.B. Gärresten und anderen Reststoffen aus
Forst- und Landwirtschaft - als nachhaltige Energiequelle. Die thermo-chemische
Umwandlung von Biomasse, auch als Pyrolyse-Prozess bezeichnet, ermöglicht
Projektlaufzeit:
die Produktion eines Pyrolyse-Öls. Dieses dient als Energie- und Rohstoffquelle
01.04.2015 - 31.03.2019
zum erreichen nachhaltiger Energieziele und soll die Grundlage zur Veredlung
zu hochwertigen Chemikalien darstellen. Die Fachhochschule Münster arbeitet
hierbei, unter der Projektleitung von DNL-contact, mit der niederländischen
Hochschule Saxion und verschiedenen kleinst- und mittelständischen Unter-
nehmen aus den Niederlanden und Deutschland zusammen. Die Firma Biomass
Technology Group (BTG) betreibt Pyrolyse Anlagen in verschiedenen Baugrößen,
die für Forschungsaktivitäten zur Verfügung stehen. Darüber hinaus betreibt die
BTG in Hengelo eine Pilotanlage mit einem Durschatz von 5 t/h, welche in ihrer
Art und Größe bisher einzigartig ist.
24 BioenergieGrünes Gold - Projektbeschreibung
Die erste Projektphase befasst sich mit der Inventarisierung aller, für den
Pyrolyse-Prozess relevanten, Rohstoffe und Biomasseströme. Dabei wird das
deutsch-niederländische Grenzgebiet betrachtet. Zusätzlich wird aufgrund der
Weitere Infos:
guten Infrastruktur und der Verfügbarkeit großer organischer Reststoffmengen
https://www.fh-muenster.de/egu/
der Bioenergiepark Saerbeck mit einem Umkreis von 20 km genauer betrachtet.
gruenesgold/
Die Vorbehandlung der Rohstoffe ist wichtiger Bestandteil des Projekts. Erfasste
und relevante Rohstoffströme werden daher verschiedenen Vorbehandlungs-
methoden unterzogen. Konzentriert wird sich hier auf Produktparameter wie
den mittleren Partikeldurchmesser sowie der Restfeuchte. Auf dieser Grundlage
werden konzeptionelle Entwürfe für Vorbehandlungskonfigurationen entwickelt.
Die vorbehandelten Rohstoffe werden im weiteren Projektverlauf dem nieder-
ländischen Projektpartner BTG zur Verfügung gestellt und in der firmeneigenen
Pyrolyseanlage thermo-chemisch umgewandelt. Eignen sich die Rohstoffe zur
Ölherstellung, wird das Produkt in Lignin-, Zucker- und wässrige Fraktionen
aufgetrennt.
Die erhaltenen Pyrolyse-Öl Fraktionen werden mittels physisch-chemischer, bio-
logischer und katalytischer Methoden weiter aufgewertet. Vor allem die Lignin-
haltige Fraktion ist von Interesse, da diese zur Holzmodifikation genutzt werden
kann. Darüber hinaus wird versucht, die anorganischen Fraktionen des Pyrolyse-
Prozesses weiter zu nutzen.
Abschließend wird eine Ökobilanz erstellt (LCA = Life Cycle Assessment), in der
die vielversprechendste Produktionsroute ermittelt wird.
Gefördert durch:
• Interreg Deutschland Nederland
Projektpartner:
• DNL-contact GmbH & Co. KG
Steinfurt (lead Partner)
• Hochschule Saxion Enschede
• B.T.G. Biomass Technology Group
B.V. Enschede
• Lohmann GmbH Emsdetten
• Foreco Dalfsen
• Döpik Umwelttechnik GmbH
Stadtlohn
• Alba Baving GmbH Neuenkirchen
• Wessling Holding GmbH & Co. KG
Altenberge
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 25E
WiEfm - Wärme in der Euregio: fokussieren & modernisieren
WiEfm – Einleitung
Während sich in den vergangenen 20 Jahren eine Vielzahl technischer Lösungen
für eine effizientere und klimafreundlichere Versorgung mit Strom etabliert ha-
ben, ist der Themenbereich Wärme vergleichsweise wenig betrachtet worden. Im
Jahr 2013 wurde bereits ein Viertel des Strombedarfs durch erneuerbare Energien
Projektlaufzeit:
gedeckt, jedoch nicht einmal ein Zehntel des Wärmebedarfs. Mit 1.346 TWh/a ist
01.04.2015 - 30.06.2019
dieser dagegen fast dreimal so hoch wie der Bedarf an Strom. Es ist daher Zeit,
sich diesem Themenbereich zu widmen und ihn näher zu betrachten.
Im Rahmen des mit einem Gesamtvolumen von rund 2,5 Mio. Euro geförderten
INTERREG-Projektes „Wärme in der EUREGIO – fokussieren und modernisieren“
(WiEfm) werden in den nächsten vier Jahren die Grundlagen der Wärmeversor-
gung und des Wärmemarktes im Projektgebiet der EUREGIO untersucht, Ein-
sparmöglichkeiten und Effizienztechnologien herausgearbeitet und technische
Lösungen für eine bestmögliche Nutzung klimafreundlicher Wärme dargestellt.
26 Energie- und KlimaschutzkonzepteWiEfm - Projektbeschreibung
Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojekts ist es, konkrete Pläne für eine
effiziente Erzeugung, Verteilung und Nutzung von Wärme zu entwickeln, um das
Weitere Infos: Thema für die Industrie und Kommunen greifbar und umsetzbar zu machen.
https://www.wiefm.eu/ Die Wirtschaftsförderungsgesellschaften der Kreise Borken (WFG), Coesfeld
https://www.fh-muenster.de/egu/ (wfc) und Steinfurt (WESt) arbeiten hier gemeinsam mit der niederländischen
wiefm/ Hochschule Saxion aus Enschede und der Fachhochschule Münster sowie der
Abfallwirtschaftsgesellschaft des Kreises Warendorf und dem niederländischen
Unternehmen kiEMT zusammen, um ein Konzept zukunftsfähiger Wärmeversor-
gung zu erarbeiten.
Dafür sollen nicht nur vorbildliche Wärmeprojekte in der EUREGIO, sondern auch
internationale Beispiele für eine gelungene Praxis in das Projekt eingebracht und
betrachtet werden. Neben der Bestandsaufnahme und Marktuntersuchung sol-
len unter anderem im Rahmen von acht Machbarkeitsstudien bereits im Verlauf
des Forschungsprojekts konkrete Vorhaben auf deutscher und niederländischer
Seite in die Praxis umgesetzt werden.
Gefördert durch:
• Interreg Deutschland Nederland
• Ministerium für Wirtschaft,
Energie, Industrie, Mittelstand und
Handwerk des Landes NRW
• provincie Gelderland
• provincie Overijssel
Projektpartner:
• Abfallwirtschaftsgesellschaft des
Kreises Warendorf mbH
• Stichting kiEMT
• Saxion University of Applied Das Projekt WiEfm wird gefördert durch:
Sciences
• Wirtschaftsförderungs- und
Entwicklungsgesellschaft Steinfurt
mbH
• Wirtschaftsförderung Kreis Coesfeld
GmbH
• Wirtschaftsförderungsgesellschaft
für den Kreis Borken mbH
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 27Legende Legende
Darstellung FH Münster 2015 nach
Geobasisdaten der Kommunen der
Kreise und des Landes NRW
© Geobasis NRW
Erstellung eines Wärmenutzungskonzeptes für die Kommunen
Greven, Neuenkirchen und Recke
Wärmekataster – Einleitung
Annähernd die Hälfte des Endenergieverbrauchs im Kreis Steinfurt wird für
Raum- und Prozesswärme benötigt, und zum überwiegendem Teil aus importier-
ten fossilen Energieträgern gedeckt. Zur Erreichung des Ziels der Energieautar-
kie im Jahr 2050, zu dem sich der Kreis Steinfurt politisch verpflichtet hat, muss
Projektlaufzeit:
daher das Thema „Wärme“ zu einem Hauptbestandteil der Klimaschutzbemühun-
18.12.2014 - 31.12.2015
gen und von (inter-) kommunalen Energiekonzepten gemacht werden. Integrier-
te kommunale Wärmenutzungskonzepte bieten die Möglichkeit, das Thema „Wär-
me“ in einer Kommune umfassend zu betrachten, zu bewerten und zielgerichtet
zu bearbeiten. Das Ziel des Amtes für Klimaschutz und Nachhaltigkeit ist es, dass
die Wärmekataster ein Bestandteil der zukünftigen kreisweiten Energieleitpla-
nung werden. Im Jahr 2015 wurde ein Konsortium aus Fachhochschule Münster
und der Firma infas enermetric beauftragt, im Rahmen eines Modellprojektes
für die drei Kommunen Greven, Neuenkirchen und Recke darzustellen, wie eine
zukünftige Wärme- bzw. Energieleitplanung ausgestaltet werden kann.
28 Energie- und KlimaschutzkonzepteWärmekatster - Projektbeschreibung
Mit der Erarbeitung von Wärmenutzungskonzepten werden sowohl der Wärme-
bedarf in der untersuchten Kommune erhoben als auch das Potenzial an erneu-
erbaren Energien und Abwärme analysiert und dargestellt. Die rein quantitative
Weitere Infos:
Analyse (Energiemenge), wie sie zuletzt im Zuge der Erstellung des Energie- und
https://www.fh-muenster.de/
Klimaschutzkonzeptes erhoben wurde, wird um die Dimensionen „Zeit“ und „Ort“
waermekataster/
ergänzt, um einen ganzheitlichen Betrachtungsansatz zu gewährleisten. Durch
diese dreidimensionale Datenanalyse lassen sich Verbraucher und Erzeuger (Wär-
mequellen und Wärmesenken) sowohl zeitlich als auch räumlich in Beziehung zu
einander bringen und die fluktuierenden erneuerbaren Energien bzw. Abwärme
in das energetische Gesamtgefüge integrieren.
Aufbauend auf den Ergebnissen der Datenerfassung können Potenziale heraus-
gearbeitet werden. Es werden Projekte formuliert, Entwicklungspotenziale und
technische Möglichkeiten aufgezeigt und Maßnahmen zur Implementierung in
Stadtplanungsprozesse und Bürgerbeteiligungsprozesse dargestellt.
Das gesamte Vorgehen ist in Abbildung 1 ausführlich dargestellt. Dieses erarbei-
tete Vorgehen versetzt die Kommunen in die Lage, siedlungsstrukturell ange-
passte Szenarien zu entwerfen, die z.B. beschreiben, wo welche Sanierungsmaß-
nahmen anstehen, oder wo sich die Projektierung von Wärmenetzen lohnt. Die
Hinzunahme von Potenzialen aus erneuerbaren Energien und möglichen Abwär-
melieferanten, in Kombination mit dem im Rahmen des Projektes entwickelten
Berechnungstools, erlaubt eine umfassende Wärmeleitplanung.
Gefördert durch:
• Bundesministerium für Umwelt,
Naturschutz und Reaktorsicherheit
• Nationale Klimaschutzinitiative Abbildung 1: Projektstrukturplan integriertes Wärmenutzungskonzept (FH Münster 2015)
• Projektträger Jülich
Auftraggeber:
• Kreis Steinfurt
• Amt für Klimaschutz und
Nachhaltigkeit
Projektpartner:
• infas enermetric Consulting GmbH,
Greven
Forschungs- und Entwicklungsprojekte 2015/16 29Sie können auch lesen
