„Bioenergie heute und morgen – 11 Bereitstellungskonzepte“ (PDF

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Typischer Anwendungsfall
11 x Bioenergie
ZENTRALE LIGNOCELLULOSEBASIERTE BIOETHANOLANLAGE
Leistungsbereich
Anlagenkomponenten
Anlagenkonzept
Die Produktion von Bioethanol aus lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Stroh, Miscanthus oder Holz)
befindet sich derzeit weltweit in der Entwicklung. In dem dargestellten Konzept findet eine Vorbehandlung
durch das „Steam Explosion“-Verfahren statt. Dabei wird das Material mit Dampf bei 10 bis 25 bar Druck
beaufschlagt. Nach der Vorbehandlung kann die Cellulose durch Enzyme zu Glucosezucker abgebaut werden.
Durch eine Filtration wird das Lignin abgetrennt und dient zur Wärmebereitstellung bei gleichzeitiger
Stromproduktion in einer KWK-Anlage. Während der alkoholischen Fermentation wird der in der Maische
gelöste Zucker durch geeignete Mikroorganismen zu Ethanol vergoren. Anschließend wird das Wasser/Ethanol
Gemisch zunächst durch thermische Trennverfahren der Destillation und Rektifikation bis auf
einen Ethanolgehalt von 90 bis 94 Gew.% zerlegt. Dabei entsteht als Nebenprodukt in großen Mengen die
sog. Schlempe, die das Wasser, die Hefe und den unvergorenen Rohstoff enthält. Die weitere Absolutierung
wird anschließend mittels Molekularsiebe realisiert.
50 bis 200 kt/a Ethanol
� Rohstofflager
� Mühlen
� Lignocellulose-Vorbehandlung
� Hydrolysebehälter
� Gärbehälter
� Destillationskolonnen
� Molekularsieb
� Schlempetrocknung
Abb. 11:
Destillations-
kolonnen
Modellanlage
Bislang kommt diese Technologie nur in Versuchs-
und Demonstrationsanlagen zum Einsatz. Ob eine
Anwendung im dargestellten Maßstab realisierbar
ist, hängt u. a. stark von der wirtschaftlichen Bereitstellung
der Rohstoffe ab.
Betriebskennzahlen der Modellanlage
Leistung Bereitstellung
von Endenergie
Kraftstoff 157 MW ca. 170.000 t/a
~ 215 Mio. l/a
Strom 0,6 MW 4.800 MWh/a
� Vollbenutzungsstunden 8.000 h/a