„nachhaltige technologien 2|2018“

Projekte der Lebensmittel-Wertschöpfungskette Das Hauptthema ist dabei die Optimierung und Rückgewinnung von Energie, Nährstoffen und sau- berem Wasser unter Anwendung von erneuerbaren Technologien in den Bereichen landwirtschaftliche Abfälle, Reststoffe und Nebenprodukte. Einige na- tionale und EU geförderte Projekte sind am ACSES- Forschungszentrum diesem Thema gewidmet. Das EU Projekt „AgroCyle“ des Horizon 2020-Forschungspro- gramms (Fördernummer 690142) analysiert in ganz- heitlicher Weise die Abfälle der Agro-Lebensmittel- Wertschöpgungsketten und zeigt Wege auf, Produkte mit Zusatznutzen zu erzeugen. Ein Schwerpunkt der Forschung an der Harper Adams Universität soll das Potenzial der trockenen anaeroben Gärung (anaerobic digestion – AD) von Hühnermist und einem nassen anaeroben Gärungsprozess für die Aufwertung von Rindergülle aufzeigen. In Zusammenarbeit mit der Firma Alchemy Utilities Ltd. wird die Bewertung und Demonstration einer neuartigen Vorbehandlung und eines trockenen anaeroben Gärungssystems unter- sucht. Der neuartige Vorbehandlungsprozess entfernt und gewinnt Ammonium (als Ammoniumsulfat/nitrat) aus Hühnermist und erzeugt so Hühnermist mit geringerem Anteil von Stickstoff für die trockene an- aerobe Gärung. Eine revolutionäre trockene anaerobe Gärungstechnologie im Farm-Maßstab wurde von der Firma entwickelt, die dezentral Wärme, Strom und Dünger für den Gebrauch auf der Farm und in der nahen Nachbarschaft erzeugt. In Zusammenarbeit mit PlanET Biogas UK Ltd. wurde an der Harper Adams Universität eine spezielle 2 m³ Pilotanlage für die anaerobe Gärung im Rahmen von Forschungsprojek- ten installiert. Dieser anaerobe Faulreaktor ist ein verkleinertes Abbild eines kommerziellen Reaktors, voll automatisiert und programmierbar, um den Anforderungen von Forschungsprojekten zu entspre- chen. Ergebnisse aus dem Reaktor zeigen beachtliche wirtschaftliche Relevanz, da Scaling-up-Faktoren im Vergleich zu Experimenten im Labormaßstab mini- miert werden und dadurch eine höhere Aussagekraft der Resultate für die Industrie gegeben ist. 2m 3 Reaktor zur nassen anaeroben Gärung in der Pilotanlage der Harper Adams Universität, UK. Foto: Harper Adams Universität, UK Zwei andere Projekte beschäftigen sich mit der Rückgewinnung und Wiederverwendung von Pro- zessabwasser durch nasse anaerobe Gärung, um Energie rückzugewinnen und den chemischen Sauer- stoffbedarf zu reduzieren. Beide Projekte, Bioen NW (ein Interreg IVB North West Europe-Projekt) sowie das nachfolgende Supergen Pyro-AD (EP/K036793) untersuchten das Potenzial, Pyrolyse in die anaerobe Gärung zu integrieren, um Pyrolysewasser des Fraun- hofer thermokatalytischen Umwandlungsprozesses (Thermo Catalytic Reforming Process) zu behandeln. Die Arbeiten wurden im Labormaßstab durchgeführt und nutzten Proben zum biochemischen Methanpo- tenzial in 125 ml Serumflaschen bis zu 12,5 l Kocher bzw. Vergärungsanlagen. In Bezug auf Nährstoff- und Wasserrückgewinnung wird in einem durch das UK Research Council geförder- ten Projekt (Redivivus EP/M007359/1) sauberesWasser, Phosphor und Stickstoff aus Rindergülle und Gärres- ten rückgewonnen. Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung von Elektro-Koagulationstechniken, um Phosphor und chemischen Sauerstoffbedarf zu reduzieren. Der industrielle Partner in diesem Pro- jekt ist Elentec Ltd. Außerdem wird in dem Projekt Stickstoff mit Hilfe von Biokohle als mikrobioeller Wachstumsmatrix rückgewonnen. Gärreste-Aufbereitung und Phosphor-Bodensatz unter Verwendung der Elentec Ltd-Technologie. Foto: Harper Adams Universität, UK Neuartige Rohstoffe für die Treibstoff- und Chemikalienproduktion Die Entwicklung von Technologien für die Verwendung neuartiger Rohstoffe, um neue Einkommensquellen zu erschließen und Abfallströme zu verringern, ist ein weiterer Forschungsbereich. In einem Projekt (MacroBioCrude – gefördert durch das UK Research Council unter der Fördernummer EP/K014900/1) wird die Verwendung von Seegras (sowohl gezogen als auch als Abfallstoff) zur Produktion von Kohlenwas- serstoffen durch Pyrolyse und Vergasung mit dem Fischer-Tropsch-Verfahren untersucht. Das Vorkom- men von Seegras ist in temperierten Gewässern sehr saisonabhängig und sobald es aus demWasser geholt wird, degradiert es sehr schnell. An der Harper Adams Universität wurde das Silieren von unterschiedlichem 21 20 WASSER, ENERGIE UND NAHRUNGSMITTEL