Im Rahmen von BW2Pro wird eine modulare Bioraffinerie zur Verwertung von kommunalen Biotonne-Abfällen geplant und im Pilotmaßstab betrieben. Auf Basis von täglich einer Tonne Bioabfall sollen einerseits hochwertige Produkte zur stofflichen Verwertung (z.B. vollständig abbaubare Pflanztöpfe auf Basis von Fasern) und andererseits Biogas zur energetischer Nutzung bereitgestellt werden. Eine besondere Herausforderung stellt hierbei die komplexe Zusammensetzung des verwendeten Biomülls dar (Abb. 1), welche beispielsweise aufgrund des Einflusses von Jahreszeiten entsteht. Dementsprechend wird die BW2Pro Bioraffinerie mit innovativen Technologien (z.B. Thermodruckhydrolyse & Hochlastfermentation) zur Aufbereitung komplexer Bioabfälle ausgestattet, die eine effiziente Verwertung überhaupt erst möglich machen.
Ziele
Das übergeordnete Ziel von BW2Pro ist die optimierte Verwertung von Bioabfällen durch die Bereitstellung von bioabfall-basierten und kreislauffähigen Produkten sowie durch die Erzeugung von Sekundärrohstoffen. Die verbesserte Nutzung von Bioabfällen über eine Thermodruckhydrolyse (Bereitstellung von Fasern) und über eine Hochlastfermentation (Biogas) stellt hierbei eine wichtige Säule zur Erreichung einer nachhaltigen Bioökonomie dar. In der Thermodruckhydrolyse wird der Biomüll thermisch und mit erhöhtem Druck aufbereitet und anschließend schlagartig entspannt. Hierbei platzen die Zellen im Bioabfall auf, sodass der Zellsaft austritt, während die Fasern intakt bleiben. Anschließend erfolgt eine Fest-Flüssig-Trennung. Die feste Phase wird stofflich verwertet indem sie zu Pflanztöpfen oder Verbundwerkstoffen weiterverarbeitet wird. Die flüssige Phase wird zur Erzeugung von Biogas verwendet. Die Biogaserzeugung geschieht in einer zweistufigen Hochlastfermentation. Das bedeutet, dass die Hydrolyse und Methanogenese separat in einem Hydrolyse- und einem Methanreaktor realisiert werden. Der Prozess kann sehr flexibel betrieben werden und ist in der Lage, die anfallende Flüssigkeit bei besonders hoher Raumbelastung effizient zu verwerten und Biogas bedarfsgerecht zu produzieren.
Aufgaben der Landesanstalt im Projekt
Neben der Projektkoordination (in Zusammenarbeit mit dem ISWA der Universität Stuttgart) ist die Landesanstalt für die Planung sowie den Bau und Betrieb inkl. der wissenschaftlichen Begleitung von insgesamt drei Bioraffinerie-Modulen zuständig.