DBI Gas- und Umwelttechnik
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Alternative Nutzung von Biogasanlagen - Wachse aus Biogas für die Kosmetikindustrie

Biogas wird bislang verstromt oder in Biomethan umgewandelt und in die entsprechenden Netze eingespeist. Da die Einspeisevergütungen stark von den förderpolitischen Rahmenbedingungen abhängen, könnte die zusätzliche Herstellung von Biowachsen aus Biogas künftig eine förderunabhängige Perspektive für den wirtschaftlichen Betrieb der aktuell 270 sächsischen Biogasanlagen sein. Ein im Januar 2017 gestartetes Kooperationsprojekt des Fraunhofer IKTS mit vier Unternehmen aus Sachsen und der Technischen Universität Bergakademie Freiberg zielt darauf ab, die Produktion von Biowachsen an einer Biogasanlage zu demonstrieren und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit zu bewerten.

Aktuell werden in Deutschland über 8000 Biogasanlagen betrieben. Die höheren Kosten, die für die Bereitstellung elektrischer Energie aus Biogas im Vergleich zu fossilen Energieträgern entstehen, werden nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) über eine Einspeisevergütung ausgeglichen. Diese Rahmenbedingungen haben in den letzten 20 Jahren zu einem deutlichen Zuwachs an Biogasanlagen geführt. Deren Wirtschaftlichkeit ist jedoch eng an die Einspeisevergütung gekoppelt. Eine Reduzierung dieser, wie sie in einer Novellierung des EEG vorgesehen ist, bedroht damit die Existenz zahlreicher bestehender Biogasanlagen.

Wirtschaftliche Unabhängigkeit durch alternative Biogasnutzung

Ansätze für eine förderunabhängige Wirtschaftlichkeit sind damit sowohl für Biogasanlagenbauer als auch für Betreiber von großer Bedeutung. »Ein mögliches Konzept ist die alternative Nutzung des Biogases zur Herstellung hochwertiger chemischer Produkte«, erklärt Dr. Erik Reichelt, Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS. »Die Umsetzung von Biogas zu Biowachsen stellt dabei eine aussichtsreiche Zukunftsoption für bestehende Anlagen dar«, führt Reichelt fort.

Biogas besteht aus Methan und Kohlenstoffdioxid. Kohlenstoffdioxid ist bislang ein nicht nutzbares Abfallprodukt. Doch das kann man ändern, indem das im Biogas enthaltene Kohlenstoffdioxid zur Synthese von Wachsen genutzt wird. Zunächst wird Synthesegas erzeugt. Das geschieht – katalytisch unterstützt und bei sehr hohen Temperaturen – in einem Biogasreformer. Anschließend wird daraus über eine Fischer-Tropsch-Synthese das hochwertige Wachs synthetisiert – und das in Bioqualität.

Nutzung von Biowachsen in Kosmetikprodukten und als Schmierstoff

Diese Wachse sind aufgrund ihrer Reinheit insbesondere für die Kosmetikindustrie geeignet. Die meisten handelsüblichen Cremes basieren auf Erdölderivaten, die in einigen Fällen Unverträglichkeiten auslösen können. Biowachse hingegen sind weitaus verträglicher, da sie keine Verunreinigungen enthalten. Daher eröffnen Biowachse vor allem in der Naturkosmetikbranche lukrative Anwendungsmöglichkeiten.

Darüber hinaus sind Biowachse auch als Schmierstoffe einsetzbar. Die Reinheit der Wachse garantiert stets eine definierte Produktzusammensetzung und somit verlässliche Eigenschaften, die mit erdölbasierten Schmierstoffen nicht vollumfänglich erreichbar sind. Und Produktqualität ist ein wichtiges Kaufkriterium. Zudem bietet auch in dieser Branche ein Biosiegel einen deutlichen Wettbewerbsvorteil.

Praxistest des Biowachsverfahrens und Prüfung der Wirtschaftlichkeit

Im Rahmen des dreijährigen SAB-Projekts, das aus EFRE-Mitteln gefördert wird, soll dieser aussichtsreiche Verfahrensansatz nun umfassender betrachtet werden. Im Fokus stehen insbesondere der Aufbau und der Betrieb einer Demonstrationsanlage zur Wachsherstellung an einer Biogasanlage. Auf Basis der erhaltenen Prozessdaten kann so abschließend die Wirtschaftlichkeit des Konzepts bewertet werden.

In dem sächsischen Vorbundvorhaben arbeiten verschiedene Unternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen zusammen. So befasst sich die DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH mit der Entwicklung des Reformers. Dieser bildet zusammen mit dem am Fraunhofer IKTS entwickelten Fischer-Tropsch-Reaktor, für den die TU Bergakademie Freiberg neue Katalysatoren entwickelt, die Grundlage der Gesamtanlage. Diese Anlage wird von der Advanced Machinery & Technology Chemnitz GmbH geplant und aufgebaut. Die Firma Ökotec Anlagenbau GmbH, an deren Biogasanlage die Demonstration des Prozesses erfolgen soll, stellt dabei ihr Know-how im Bereich Biogas zur Verfügung und wird die Anlage betreiben. Die Sunfire GmbH übernimmt die wirtschaftliche Bewertung des Gesamtkonzepts.

»Mit dem erfolgreichen Projektabschluss können wir eine Technologie anbieten, bei dem unsere Kunden erstmals eine Wahl haben zwischen Energieerzeugung und Herstellung von nachhaltigen Produkten. Für die Biogasbranche werden damit ganz neue Perspektiven aufgezeigt. Für unsere Firma bedeutet diese Innovation nicht nur eine Portfolioerweiterung mit Alleinstellungsmerkmal, sondern eine deutliche Stärkung unseres Unternehmens«, resümiert begeistert Gerhard Wilhelm, Geschäftsführer der Firma Ökotec Anlagenbau GmbH.

Vollständige Pressemitteilung hier herunterladen.

Inhaltliche Ansprechpartner

Dr. Jörg Nitzsche
Fachgebietsleiter Gasverfahrenstechnik
Telefon: +49 3731 4195-331
Fax: +49 3731 4195-309

Email anzeigen

 

  joerg.nitzsche@dbi-gruppe.de

 

Erik Reichelt
Systemverfahrenstechnik
Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme IKTS
Telefon: +49 351 2553-7764
Fax: +49 351 2554-255
Internet: www.ikts.fraunhofer.de

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Erdgas statt Kohle

Philipp Pietsch, DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH (DBI), stellte in seinem Vortrag am 18. Oktober 2017 zum 49. Kraftwerkstechnischem Kolloquium in Dresden das Ergebnis der „Studie zur Umrüstbarkeit von kohlebefeuerten Kraftwerksanlagen auf Erdgas in Deutschland“ vor.

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1. DBI - Symposium FerroKat in Leipzig

Aufbauend auf das erfolgreiche Innovationsforum „FerroKat“ im Februar 2016, richtet die DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg das 1. DBI-Symposium FerroKat in Leipzig vom 14. bis 15. November 2017 zum Austausch über die Thematik eisenbasierte Katalysatoren aus.

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Forschungsprojekt „BioKorrMin“ erfolgreich abgeschlossen

Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Alterung, insbesondere die Biokorrosion, an Materialien in einer Biogasanlage abzubilden und die Alterungsmechanismen zu verstehen. Dazu wurden in einem Langzeitversuch Kunststoffe und Metalle über zwei Jahre mit unterschiedlichen Biogasqualitäten beaufschlagt und die Bildung von Biofilmen sowie die Änderung der Materialeigenschaften untersucht.

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Projekt zur adsorptiv-biologischen Entfernung von Röntgenkontrastmitteln aus Abwässern gestartet

Immer mehr Arzneimittel gelangen über Haushalte, soziale Einrichtungen (Krankenhäuser, Rehazentren) und durch die Landwirtschaft in das Abwasser und anschließend, wegen unzureichender Entfernung bzw. Abtrennung während der Abwasseraufbereitung, in die Umwelt. Flüsse, Seen, das Grundwasser sowie nachgelagert das Trinkwasser werden mit diesen Stoffen belastet. Neben den Gewässerlebewesen ist auch der Mensch von negativen Auswirkungen betroffen. Insbesondere in Regionen, welche Trinkwasser aus Uferfiltrat gewinnen, steigt die Belastung durch Arzneimittel. Eine technische Lösung für diese Problematik ist die Nutzung biologischer Aktivkohlefilter in der Abwasseraufbereitung. Am DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg wurde hierzu das Projekt „BioX“ ins Leben gerufen.

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Start der Projektphase II des Projektes "Biologisches Repowering zur Erhöhung der Biogasanlagenleistung (BioRePow)"

Die bedarfsgerechte Erzeugung und Bereitstellung von elektrischem Strom ist eine der großen Herausforderung der Energiewirtschaft, besonders im Blick auf die zunehmende Einspeisung von Strom aus den erneuerbaren Energien. Die Umwandlung von elektrischem Überschussstrom in den chemischen Energieträger Wasserstoff durch Power-to-Gas Verfahren mit anschließender biologischer Methanisierung sowie die Einspeisung in bzw. die Verteilung durch das Erdgasnetz bietet einen Lösungsweg für den Umgang mit diesen fluktuierenden Energieerzeugungsarten. Die Entwicklung der biologischen Methanisierung wird in der aktuell gestarteten zweiten Projektphase des Forschungsprojektes „BioRePow“ als Teilprojekt des Leitechnologievorhabens „inTebi“ weiter vorangetrieben.

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Das HYPOS-Projekt COOMet hat seine Arbeit aufgenommen

Ein neues Niedertemperaturverfahren zur Synthese von Methanol aus Wasserstoff und im Waschmittel gebundenem Kohlendioxid wird von der TU Bergakademie Freiberg (TUBAF) gemeinsam mit den Firmen DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH (DBl-GUT). Advanced Machinery & Technology Chemnitz GmbH (Amtech) und der John Brown Voest GmbH (JBV) im HYPOS-Projekt COOMet entwickelt.

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Kleinstbiogasanlagen für Haushalte in Kolumbien

In einem vier-monatigem Projektaufenthalt in Kolumbien mit Vor- und Nachbereitungsphase in Deutschland sollte im Rahmen eines Praxissemesters des Studenten Freddy Burghardt die Etablierung von Kleinstbiogasanlagen in Kolumbien angestrebt und untersucht werden. Damit soll es zukünftig Familien auf dem Land ermöglicht werden, durch Nutzung von Biogas auf Holz oder Flüssiggas, auf Brennstoffressource verzichten zu können. Diese Aufgabe entstand auf Nachfrage der kolumbianischen Umweltbehörde Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca und durch die Initiative der Fördergesellschaft für Erneuerbare Energien e.V. sowie weiteren Projektpartnern.

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Projektstart Verbundprojekt: Schaffung einer GIS-Online-Plattform für den Aufbau einer Flüssigerdgasinfrastruktur (LNG-GIS)

Das vom BMVI im Rahmen des Förderprogramms mFUND geförderte Verbundprojekt „LNG-GIS“ ist im April 2017 gestartet. Involviert sind neben der DBI - Gastechnologisches Institut Freiberg gGmbH die Nexiga GmbH aus Bonn sowie die Software-Service John GmbH aus Ilmenau. Dem Kick-Off am 15.05.2017 folgt ein Treffen aller im Rahmen von mFUND geförderten Institutionen am 02.08.17 in Berlin.

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Stellenanzeige: Untertage - Ingenieur für Gasuntergrundspeicher (m/w)

Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir ab sofort für die Koordinierung und Kontrolle der untertägigen Arbeiten zur Errichtung eines Kavernen - UGS von der Designkontrolle über die Bauüberwachung bis zur Inbetriebnahme, der Speicherbohrungen und Kavernen, im Inn- und Ausland (Türkei) einen Mitarbeiter (m/w) mit mehrjähriger Erfahrung.

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8. DBI-Fachforum ENERGIESPEICHER | 26. - 27. September 2017

Um die COP 21 - Ziele in Deutschland umzusetzen, ist die Power-to-Gas-Technologie in Kombination mit der Gasinfrastruktur die derzeit einzige Option, welche eine Dekarbonisierung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität ermöglichen sowie die erforderliche Speicherkapazität bereitstellen kann. Zur Einführung von Power-to-Gas im Energiesystem der Zukunft müssen daher bereits heute perspektivische Aufgaben, deren zeitliche Umsetzung und dafür nötige regulatorische Änderungen diskutiert werden. Aus diesem Anlass heraus veranstaltet die DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg ihr nun mehr 8. DBI-Fachforum ENERGIESPEICHER am 26. - 27. September 2017 in Berlin.

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