Holz ist der älteste Energieträger in der Menschheitsgeschichte und steht auch heute durch eine hohe industrielle Nutzung als Sägenebenprodukt zur Verfügung. Kalamitäten wie Käferbefall oder Windwurf stellen die Holzindustrie vor große Herausforderungen und bedingen die Schaffung neuer Energieträger, um einen Totalausfall zu vermeiden. Rohstoffkonkurrenz rückt aber auch andere nachwachsende Rohstoffe in den Fokus der thermischen Nutzung. Wir forschen daher laufend an neuen Rohstoffen und Prozessen für eine effiziente Biomasseaufbereitung. Im Biomassetechnikum entwickeln wir neue Produkte und optimieren Output, Qualität und die Pelletierung.
Wir bieten
Wo gehobelt wird fallen Späne
Wir fokussieren unsere Forschungsleistungen auf alle Erscheinungsformen biogener Festbrennstoffe wie Hackgut, Schredderholz, Pellets und Briketts und die nachwachsenden Rohstoffe für ihre Herstellung. Damit helfen wir der Biomassebranche bei aktuellen Herausforderungen aus Normung und Gesetzgebung, wie auch bei Technologiesprüngen und der Differenzierung des Produktsortiments, auch über die energetische Nutzung hinaus, bis hin zur funktionellen und stofflichen Nutzung von Ressourcen.
Biomasseforschung in allen Größen- und Zeitskalen
- Molekularebene: z.B. Geruchs- und Emissionsengineering von Pellets, chemometrische Sensorik und Prozessmodellierung, Steuerung des Ascheschmelzverhaltens durch Additivierung
- Produktebene: z.B. Erreichen von Qualitätskriterien bei neuen Rohstoffen, Rohstoffscreening
- Labormaßstab: z.B. Versuche im Kleinstmaßstab vom Single Pellet bis zur biologischen oder technischen Rohstoffmodifikation
- Technikumsmaßstab: für alle Versuche, die auf laufenden Anlagen in der Praxis nicht oder nur schwer möglich wären
- Prozessebene: z.B. Anleitung und Durchführung von Rohstoff-, Mix-, Leistungs- und Optimierungsversuche nach statistischen Versuchsplänen
- Globale Dimension: z.B. Entwicklung von Logistiklösungen durch mobile Pelletierung
- Virtuelle Ebene: z.B. Modellierung von Prozessen, Konzeption von Verfahren und Technologien, sensorgestützte Prozessregelung, Big Data, statistische Prozesskontrolle und Industrie 4.0
Neue Rohstoffe
Wir forschen laufend an neuen hölzernen und faserbasierten nachwachsenden Rohstoffen. Durch die Kultivierung fallen frühzeitig Sortimente an, welche auch bereits während der Aufzucht erste Potenzialanalysen zulassen und eine angepasste Prozessauslegung unterstützen. Sekundäre Rohstoffe wie Holz und Stroh aus dem Rückbau aber auch technische Recycklate können vielfältig genutzt werden. Egal aber welche Nutzung angestrebt wird, ein gewisser Anteil bleibt üblicherweise stofflich ungenutzt. Auch hier arbeiten wir daran alle gesetzlichen und normativen Anforderungen für Brennstoffe auf dieser Basis erreichbar zu machen.
Ihre Ansprechpartner
Leiter Biomassetechnikum
Biomasselabor
Biomassetechnikum
Unsere Leistungen
Rohstoffscreening
Wir bewerten das Rohstoffpotential von Holzarten, Qualitätsklassen, Energiepflanzen, Agrarreststoffen, Residuen sonstiger industrieller Produktion oder Additiven wie Stärke, und schaffen damit Entscheidungsgrundlagen.
Aufwertung von Brennstoffqualitäten
Wir forschen laufend an Verfahren um z.B. Wasser-, Asche- und Nährstoffgehalt in Brennstoffen gering zu halten, ungünstiges Ascheschmelzverhalten zu vermeiden und Produkte lagerstabil zu gestalten.
Prozessmodellierung
Im Biomassetechnikum modellieren wir eine industrielle Produktion. Dies hilft Rohstoffe zu sparen, Prozesse effizienter zu gestalten, neue Produkte zu entwickeln und bestehende Produkte zu optimieren.
Anlagenversuche
Versuche auf der Industrieanlage müssen mit viel Sorgfalt durchgeführt werden. Wir leiten Sie basierend auf statistischen Versuchsplänen in dieser heiklen Mission an und ermitteln optimale Prozessbedingungen.
Technologieentwicklung
Wir entwickeln Teilprozesse und ganze Verfahrenskonzepte und bieten Alternativen zum Stand der Technik. Matrizengeometrien optimieren wir durch rapid prototyping mittels 3D-Druck, Labor- und Technikumsversuche.
Sensorik
Durch neue Methoden für die online-Messung und offline-Qualitätskontrolle ermöglichen wir konstant hohe Brennstoffqualität zu produzieren, und auf Prozessschwankungen rechtzeitig reagieren zu können.
Verfügbare Infrastruktur:
- Biomassetechnikum
- Thermogravimetrie: Leco, simultane Aschegehaltsbestimmung für bis zu 18 Proben
- Kalorimeter: IKA, Heizwertbestimmung und Bombenaufschluss für Elementaranalyse
- Abriebtester: Eigenentwicklung, mechanische Festigkeit von Pellets
- Vibrationssiebmaschine: Retsch AS 300, Siebturm 305 mm Durchmesser, alle gängigen Siebgrößen, Feinanteilbestimmung, Siebanalyse, Fraktionierung
- IC/UV/CD: Thermo Fisher Scientific, Ionenchromatographie mit UV- und Leitfähigkeitsdetektor, Schwefel- und Chlor-Gehalt
- Single-Pellet-Presse: Eigenbau in Kombination mit Zwick Roell Universalprüfmaschine 100 bzw. 250 kN, beheizte Matrize, diverse Einsätze für Verdichtungs- und Materialflussuntersuchungen
- Length Measurement Device: BEA, automatisierte Bestimmung der Pelletslänge sowie der Längenverteilung
