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Innovative Erfindungen für den Klimaschutz
- 2012: Europäisches Patent EP 1 829 829 B1 „Verfahren zur Trennung von Biomasse“
Bei diesem Verfahren (Vorrichtung) wird Biomasse mit Prozessflüssigkeit vermischt und danach mechanisch mit einer Presse entwässert. Der Feststoff in der Biomasse wird damit für eine nachgeschaltete Trocknung vorbereitet. Die abgetrennte Flüssigkeit aus der Entwässerung beinhaltet die gut vergärbaren organischen und die anorganischen Pflanzeninhaltstoffe. Diese werden dafür genutzt, Biogas zu erzeugen. Nach Trocknung der aufbereiteten Biomasse kann diese als Brennstoff eingesetzt werden. Das Verfahren zur Trennung von Biomasse mit der anschließenden Trocknung zur Brennstoffherstellung wurde mit dem Begriff „Biomass-to- Energy“ benannt und kürzt sich als BtE®-Verfahren ab.
- 2014: Europäisches Patent EP 2 345 712 B1 „Verfahren zur Fermentation von Presssaft“
Die Flüssigkeit der entwässerten Biomasse (Presssaft) wird dazu genutzt, in einem Bioreaktor Biogas zu erzeugen. Der hier eingesetzte Bioreaktor ist ein Fermenter, der ohne Rührwerke betrieben wird und mit Füllkörpermaterial gefüllt ist. Die zu vergärende Flüssigkeit durchströmt den Fermenter von oben nach unten. Ein Teil der Inhaltstoffe wird von den Mikroorganismen, die sich auf den Füllkörpern angesiedelt haben, zu Biogas umgewandelt. Zusätzlich werden die Füllköper über eine Vorrichtung im unteren Bereich des Bioreaktors aufgenommen und wieder nach oben in den Reaktor transportiert. So wird das gesamte Füllkörpermaterial gleichmäßig belastet. Durch die Ansiedlung der Mikroorganismen auf den Füllkörpern kann bei einer sehr kurzen Verweilzeit der zu vergärenden Flüssigkeit im Bioreaktor von 3 bis 5 Tagen so viel Biogas produziert werden, dass nur noch unrelevante Mengen von Biogas aus der verbleibenden Flüssigkeit gewonnen werden können. Die verbleibende Flüssigkeit ist als Dünger in der Landwirtschaft einsetzbar, da die anorganischen Inhaltstoffe in der Flüssigkeit verbleiben.
- 2015: Gebrauchsmusterschutz DE 10 2014 010 559 „Container für schwerfließende Schüttgüter“
Zum gleichmäßigen Betrieb von Anlagen, in denen Schüttgüter kontinuierlich zugeführt werden müssen, wurde hier ein Container entwickelt, der diese Aufgabe erfüllt. Durch diese Entwicklung können Schüttgüter in gewünschter Menge dosiert und kontinuierlich einer nachgeschalteten Anlagen zur Verfügung gestellt werden. In Kombination mit einer Verwiegevorrichtung kann dadurch eine gezielte Bereitstellung von Schüttgütern und Substraten vorgenommen werden.
- 2017: Europäisches Patent EP 3040192 B1 „Walzenpresse“
Mit der Walzenpresse JOHANN2 kann eine optimale Entwässerung von Biomassen wie Gras, Laub, Fasern oder auch Silagen durchgeführt werden. Gekennzeichnet durch einen geringen Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen Entwässerungsmaschinen* in Verbindung mit hohen Pressdrücken bei geschlossener Pressfläche können die Flüssigkeiten aus den Ausgangsmaterialien effizient abgetrennt werden. Die Zufuhr des Materials erfolgt über eine Eintragsschnecke gefolgt von einem Materialzuteiler, der ab einem gewissen Füllstand das Material dem Pressspalt zuführt. Dem Pressspalt ist ein Spaltsieb vorweggeschaltet, durch den die Flüssigkeit ablaufen kann. In dem Pressspalt wird das Material durch einen hydraulisch erzeugten Anpressdruck weiter entwässert und abschließend durch eine Förderschnecke ausgetragen.* Die Walzenpresse JOHANN2 ermöglicht eine optimale Entwässerung von Biomasse mit bis zu 90 % Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Entwässerungsmaschinen.
- 2021: Europäisches Patent EP 3 400 775 B1 „Vorrichtung zur Gewinnung von Milchsäure aus silierter Biomasse und Verfahren zum Behandeln von Silage“
Mit der Reduzierung von Ammoniak-Emissionen durch Ansäuerung von Gülle und Gärresten mit Milchsäure könnte ein großer Teil von Klimaschädlichen Treibhausgasemissionen verhindert werden. Prof. Konrad Scheffer von der Universität Kassel hat sich frühzeitig mit der Reduzierung von Ammoniak-Emissionen bei Ausbringung von Gülle durch dessen Ansäuerung befasst. Die Ergebnisse finden sich in der Dissertation von G. Rinke, Universität Kassel *1. Untersucht wurde die Reduzierung von Ammoniakemissionen bei der Ausbringung von Gülle nach Ansäuerung mit milchsäurehaltigem Presssaft aus der mechanischen Entwässerung feuchtkonservierter Biomasse. Die Versuche haben gezeigt, dass durch die Zugabe von Presssaft im Verhältnis 1:3 die Wiederfindungsrate von Ammonium-N (NH4-N) im Boden um bis zu 85 % erhöht war. Dies bedeutet, dass nur wenig Ammoniak emittiert wurde. Es konnte nachgewiesen werden, dass Milchsäure auf Grund ihrer hohen Pufferkapazität besser für die Absenkung des pH-Wertes von Gülle geeignet ist als Schwefelsäure.
*1 Georg Rinke: „Verminderung von Ammoniakemissionen aus Gülle durch Zumischung von milchsäurehaltigem Restwasser aus der mechanischen Entwässerung feuchtkonservierter Biomasse als regenerativer Energieträger“. ISBN-13: 978-3826572272
- Deutsches Patent DE 10 2019 112561A1 "Verfahren zum Herstellen von Festbrennstoff aus Biomasse" (2019 eingereicht, momentan in Prüfung)
In Erweiterung und Ergänzung des BtE®-Verfahrens „Biomass-to- Energy“ erfolgt in diesem Patent eine Detailierung des Verfahrens mit den optimierten einzelnen Schritten entsprechend des Schemas.