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Stoffliche Nutzung ligno-cellulosehaltiger Gärprodukte aus Biogasanlagen für Holzwerkstoffe
Das Projekt „Stoffliche Nutzung ligno-cellulosehaltiger Gärprodukte aus Biogasanlagen für Holzwerkstoffe“ soll zwei Problemlagen adressieren:
- Die deutsche Holzwerkstoffindustrie sucht cellulosehaltige, alternative Rohstoffe zur Produktion von Spanplatten und Mitteldichten Faserplatten (MDF), da die Versorgung mit Holz auf immer unsichereren Füßen steht. Gerade der Energiebereich sorgt zunehmend für zusätzliche Nachfrage, Verknappung und Verteuerung von Holz, insbesondere den sog. Sägenebenprodukten. Es wird erwartet, dass sich diese Problematik durch den weiteren Ausbau der Pelletheizungen und anderen energetischen Nutzungen schon in wenigen Jahren erheblich verschärfen wird. Untersuchungen des nova-Instituts haben gezeigt, dass weder cellulosehaltige Ackerkulturen (Pappeln, Weiden, Miscanthus, Hanf) noch Reststoffe oder Importe geeignete Rohstoffe in ausreichender Menge und zu günstigen Preisen zur Verfügung stellen können. Es droht eine Abwanderung der Spanplatten- und MDF-Industrie aus Deutschland, die teilweise bereits erfolgt ist.
- Gerade die großen Biogas-Betreiber stehen zunehmend vor dem Problem, wie sie die Biogas-Gärprodukte aus ihrer Biogasproduktion optimal in Wert setzen können. Die stoffliche Nutzung in der Holzwerkstoff-Industrie ist hier eine ganz neue Option, die ökologisch und ökonomisch interessanter sein könnte als die Verbrennung oder sogar die Nutzung als Dünger. Insbesondere große Anlagen können die flüssigen Gärprodukte regional nur zu gewissen Anteilen absetzen. Die Produktion von Düngerpellets ist aufwändig und führt in der Regel zu keinem transportwürdigen Produkt, weshalb die thermische Nutzung der Gärprodukte immer mehr in den Vordergrund rückt.
Eine stoffliche Nutzung der Gärprodukte in der Holzwerkstoffindustrie könnte in vielen Fällen eine ökologisch und ökonomisch interessantere Alternative zur Verwertung von Gärprodukten sein und so beide Problemlagen lösen. In dem Projekt wird deshalb untersucht, welche Nutzungsoptionen unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten zu favorisieren sind:
- Der direkte Einsatz der Gärprodukte als Dünger
- Der Einsatz der Gärprodukte zur Herstellung von Brennstoffpellets (Pelletierung, Substitution des Einsatzes fossiler Energieträger, Einsatz mineralischen Düngers)
- Der Einsatz der Gärprodukte zur Herstellung von Spanplatten bzw. MDF (Verarbeitung, Substitution alternativer Werksstoffe, Substitution fossiler Brennstoffe durch Verbrennung nach Nutzung, tw. Einsatz mineralischen Düngers)
In enger Zusammenarbeit der Glunz AG als Holzwerkstoffproduzenten, der Benas Biogas-Anlage GmbH als Betreiber einer Biogasanlage, der GNS – Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH und der nova-Institut GmbH soll ein Verfahren zur Nutzung von Reststoffen aus der Biogasproduktion (Gärreste, Gärprodukte) für die Holzwerkstoffindustrie entwickelt werden. Als Basisrohstoffe werden dabei sowohl nachwachsende Rohstoffe (vor allem Mais) sowie Gülle und Hühnermist verwendet.
Der für das Verfahren notwendige Rohstoff fällt als Endprodukt der Biogasproduktion in der eigens hierfür umgebauten Biogasanlage des Projektpartners BENAS an. Er wird über ein patentiertes Verfahren der Gesellschaft für nachhaltige Stoffnutzung (ANAStrip®-Behandlung) gereinigt, wobei die anorganischen Stickstoffbestandteile („Ammoniumstickstoff“) der Gärprodukte entfernt werden. Der Stickstoff wird in einer Ammoniumsulfat-Lösung gebunden und kann so als konzentrierter Mineraldünger gewonnen oder in den verbleibenden Presssaft der Biogasrückstände rückgeführt werden. Die Glunz AG wird die auf diese Weise vorbehandelten Gärprodukte experimentell als zusätzlich Rohstoff für die Herstellung von Span- und MDF-Platten verwenden, z. B. in der Mittelschicht der Spanplatte. Dabei ist die technische Herausforderung, mit Gärresten tatsächlich die Mittelschicht einer MDF- oder Spanplatte zu ersetzen und alle mechanischen und umweltrelevanten Anforderungen bei konkurrenzfähigen Preisen zu erfüllen, nicht zu unterschätzen.
Die nova-Institut GmbH leitet das Projekt und führt sowohl die techno-ökonomische Evaluierung als auch die ökologische Bewertung durch, um das Verfahren unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten zu optimieren.
Kooperationspartner: Glunz AG (Meppen), BENAS GmbH (Vorwerk), Gesellschaft für nachhaltige Stoffnutzung mbH (Halle)
Gesamtbudget: 499.437,00 €
Fördersumme: 238.283,00 €
Eigenanteil: 261.154,00 €
