Fakultät Versorgungstechnik

Pilotanlagenpark in Ilsede - Aus Biomasse wird Energie

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Ein kleiner Einblick in den Pilotanlagenpark in Ilsede

In Zeiten des Klimawandels ist ein nachhaltiger Umgang mit der Natur und ihren Ressourcen unausweichlich. Energieträger wie Kohle, Öl oder Erdgas produzieren zu viel Emissionen und sind damit nicht zukunftsträchtig. Ein großer Schritt in Richtung Klimaschutz bietet die Biomasseverwertung.
Der Pilotanlagenpark zur Biomasseverwertung, der unter der Leitung von Prof. Dr. Thorsten Ahrens betrieben wird, befindet sich in Ilsede bei Peine in Niedersachsen. Auf dem rund 600m² großen Gelände steht eine Zusammenstellung aus Biogasfermentern und einer Anlage, die entweder zur Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) oder für biotechnologische Prozesse eingesetzt wird.

Entstehungsgeschichte - Zwischen Forschung und Praxis

Die Idee für den Anlagenpark entstand nach der Beendigung der europäischen Forschungsprojekte „ABOWE“ und "HTC in Niedersachsen", welche sich bereits im Zeitraum von 2010 bis 2014 mit der Verwertung von biologischen Reststoffen bzw. Abfällen beschäftigten. Die tatsächliche Gründung erfolgte dann in Zusammenarbeit mit der Ostfalia Hochschule und der wito GmbH (Wirtschafts- und Tourismusförderungsgesellschaft Landkreis Peine), die als neuen Standort das ehemalige Hüttengelände in Ilsede zur Verfügung stellte.
Die Pilotanlagen bieten eine perfekte Verknüpfung zwischen Forschung und Praxis. Damit ist es möglich, dass im Pilotmaßstab getestet werden kann, bevor die Forschungsergebnisse auf Großanlagen übertragen werden. „So minimiert sich das Risiko um 90 %, bei nicht mal 1% der Investitionskosten einer großtechnischen Anlage. Je größer der Prozess, desto größer ist die Verantwortung“, so Prof. Dr. Ahrens, der mit der Pilotanlage Firmen und Unternehmen unterstützt, die regenerative Energie oder Rohstoffe aus Biomasse bzw. Abfallstoffen erzeugen wollen. Sein Anlagenpark ist damit eine große Hilfe, wenn es darum geht, potenzielle Fehler zu vermeiden und eine möglichst sichere und zuverlässige Energie- oder Produkterzeugung zu gewährleisten.

Biomasse und Bioreaktoren - Die Pilotanlage und ihre Möglichkeiten

Für die Forschung wird z.B. verschiedene Biomasse verwendet und mit der Zusammenstellung der Bestandteile experimentiert. Der Begriff "Biomasse" beschreibt organische Reste- und Abfallstoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle, Algen, Gülle, Laub, Maissilage etc. Bei der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) wird aus praktisch jeder Art von Biomasse eine feste Biokohle erzeugt. Des Weiteren befinden sich auf der Pilotanlage verschiedene Fermenter, die aus der Biomasse Biogas gewinnen können. Biogas bietet Möglichkeiten der Speicherung, der Verstromung in BHKW´s, der Einspeisung in das Gasnetz oder die Verwendung als Kraftstoff. Damit ist die Biogasanlage ein perfekter „Lückenfüller“ bei Stromengpässen, der durch weniger flexible Anlagen, wie zum Beispiel Sonne- und Windkraft entsteht. Dies macht den Bioprozess mit guter Produktspeicherung und Transportfähigkeit zu einem „Multitalent“ in der Energiewirtschaft. In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Ekkehard Boggasch, Prof. Dr. Corinna Klapproth und Prof. Dr. Oliver Büchel geht Prof. Dr. Ahrens weiterhin der Frage nach, wie die perfekte Synergie aus Sonne, Wind und Biomasse aussehen könnte. Sein Team aus wissenschaftlichen Mitarbeiter/-innen, bestehend aus Dipl.-Ing. (FH) Jens Schröder, Faika Bozankaya M. Res., Julia Kohl M. Eng. und Dipl. Ing. (FH) Silvia Drescher-Hartung M.B.A. sowie die Studierenden unterstützen ihn dabei.

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Dipl.-Ing. (FH) Jens Schröder / Prof. Dr.-Ing. Thorsten Ahrens

Studieren im Pilotanlagenpark

Auch für die Student/-innen, die zwischen dem 5. und 6. Semester innerhalb ihres Studiums im Studiengang „Bio- und Umwelttechnik“ oder „Energie- und Gebäudetechnik“ mit dem Anlagenpark in Kontakt kommen können, bietet die Pilotanlage viele Vorteile. Immer mehr der angehenden Ingenieur/-innen entscheiden sich daher dafür, am Anlagenpark ihre Vertiefungsprojekte zu schreiben – oftmals auch weiterführend ihre Bachelorarbeit dort anzufertigen. Momentan sind es insgesamt acht solcher Projekte, die durchgeführt werden, die Anzahl ist steigend. Der größte Vorteil für die die Studierenden der Fakultät Versorgungstechnik ist, dass sie an der Pilotanlage realistische Bedingungen vorfinden, die den im zukünftigen Berufsleben zu betreuenden Großanlagen entsprechen. Das heißt, dass sie im Studium bereits wissen, was auf sie in der Berufswelt zukommt und sie deshalb schon zu „kleinen“ Expert/-innen auf dem jeweiligen Gebiet werden.

Gemeinsam zur Erfolgsgeschichte

Prof. Ahrens' Aussichten für die Zukunft des Anlagenparks sprechen für sich: „Die bisherige Erfolgsgeschichte des Anlagenparks zeichnet sich durch ein Team aus hochmotivierten kreativen Köpfen, darunter Ingenieure, Studenten/-innen und Professoren/-innen aus. Durch die gute Zusammenarbeit mit Firmen, Unternehmen, nationalen und internationalen Investoren, Biogasanlagenbetreiber, Kommunen, Landwirten, sowie Hochschulen, Berufsschulen und anderen Interessenkreisen steht weiteren Forschungsaufträgen mit dem Ziel der Weiterentwicklung und Anpassung der bestehenden Systeme, nichts im Weg.“
Dies bestätigt sich in der Tatsache, dass seit Anfang 2017 ein weiteres Forschungsprojekt unter Förderung der Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V. unter anderem auch am Anlagenpark in Ilsede durchgeführt wird.
Die momentan am Campus am Exer im Aufbau befindliche Bioreaktoranlage wird nach ihrer Fertigstellung ebenfalls ein Bestandteil des Anlagenparks werden und dessen mögliches Einsatzspektrum signifikant erweitern.

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Hydrothermale Carbonisierung (HTC) – Verfahren zur Herstellung von Biokohle

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Pfropfenstromfermenter zur Erzeugung von Biogas

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Garagenfermenter zur Herstellung von Biogas

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Pfropfenstrom-Fermenter zur Erprobung neuer Fermentationstechnologien

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Pilotanlage in Ilsede

Text & Fotos: Frances Köhler B.A.