Optimale Systemeinbindung der thermochemischen Klärschlammnutznung

Bei der Klärung von kommunalen Abwässern entstehen große Mengen an Klärschlamm, welche energetisch oft ungenutzt bleiben. Im Gegenzug benötigt eine Kläranlage Strom und Wärme um den Klärprozess aufrecht zu erhalten. Nur selten wird der Klärschlamm genutzt, um den Bedarf des Klärwerkes zu decken bzw. darüber hinaus Energie in vorhandene Energienetze einzuspeisen. Aus diesem Grund wird am Lehrstuhl für Energieverbundtechnik in Zusammenarbeit mit der Fa. Kopf SynGas GmbH & Co KG, Forschung an diesem Thema betrieben.

Das Projekt verfolgt einen umfassenden Top-Down Ansatz und erstreckt sich dabei über mehrere Betrachtungsebenen mit jeweils unterschiedlichem Detailgrad der Problemstellungen.

Die Forschungsarbeit beginnt dabei mit der Umfeldanalyse eines Klärwerkes und der Einbindung eines mit einer Klärschlamm-Vergasungsanlage versehenen Klärwerkes in das kommunale Gesamtsystem.

Eine Ebene tiefer wird die Einbindung des Vergasungssystems in die Kläranlage betrachtet. Es wird dabei mit methodischer Vorgehensweise, wie zum Beispiel der Exergieanalyse oder der Pinch-Analse, die optimale Einbindung des komplexen Vergasungssystems mit seinen vielen verschiedenen Wärmeströmen auf unterschiedlichen Temperaturniveaus in das Klärwerk angestrebt.

Das Vergasungssystem wird mit Hilfe von Prozesssimulationsprogrammen exakt abgebildet und der Vergasungs- sowie Gasreinigungsprozess optimiert.

Das Projekt erstreckt sich schließlich hin bis zur Entwicklung von Systemkomponenten wie zum Beispiel einer innovativen Pyrolyseschnecke zur Verbesserung des mehrstufigen Vergasungsprozesses.