F&E-Projekte

Chemikalienproduktion an Biogasanlagen – Upscaling eines Verfahrens zur Herstellung mittelkettiger Carbonsäuren aus regionalen Reststoffen (2021 bis 2023)

Zeitraum: 02/2023 - 07/2023

Förderer: gefördert vom BMWK im Programm „Industrielle Bioökonomie“

Projektpartner: Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)

Assoziierte Partner: Balance Erneuerbare Energien GmbH, VNG AG, Fuchs Lubricants Co., Kelterei Sachsenobst GmbH

Ziele: Das im Labormaßstab von DBFZ und UFZ entwickelte Verfahren zur Carbonsäure-Produktion aus Biomasse soll nun auf einen nächsten Technologielevel gehoben werden. Zur Erreichung eines zur Markteinführung geeigneten Technologiereifegrades werden die nebenstehenden Teilziele verfolgt

• Skalierung der gesamten Verfahrenskette eines Bioraffinerie-Verfahrens zur Produktion von Chemikalien, Biogas und Dünger um den Faktor 10 und Demonstration im TRL von 5-6.
• Durch die Maßstabsübertragung auf anwendungsnahe Apparate sollen Prozessdaten als Grundlage für eine belastbare Verfahrensbewertung gewonnen und Mustermengen für umfangreiche Produkttests hergestellt werden. Dazu kommt die Multi-Purpose-Demonstrationsanlage des DBFZ zum Einsatz.

GNS führt neben der Koordination des Vorhabens die verfahrenstechnische, wirtschaftliche und ökologische Bewertung mit Ableitung eines Nutzungskonzeptes unter Einbeziehung der assoziierten Partner durch.

Nachhaltig bedruckbares, oberflächenbehandeltes und mikrostrukturierbares Biofaser-Papier für Verpackungen und 3D-Erzeugnisse (2021 bis 2023)

Zeitraum : 7/2021 - 06/2023

Förderer: gefördert vom BMBF im Pilotprogramm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ der Programmfamilie „Innovation & Strukturwandel“

Projektpartner: BENAS Biopower Group, Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) der TU Darmstadt, Druckerei Werbeteam GbR

Assoziierte Partner: Kartonagenwerk Leipzig Land GmbH, Hallesche Behindertenwerkstätten e.V., Möbel- und Leistenfertigung Wippra GmbH, Freudenberg Industrie Siebdruck GmbH und weitere

Ziele: Nicht nur unser Magaverde Biofaser-Papier soll nachhaltig erzeugt und vollständig biologisch abbaubar sein, auch die verwendeten Druckfarben und Oberflächenbehandlungen sollen es sein. Hierfür haben wir mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft ein Verbundprojekt im Rahmen des GRAVOmer-Netzwerkes (www.gravomer.de) erarbeitet. In diesem Vorhaben entwickeln wir innovative Wege und Methoden zur nachhaltigen Bedruckung und Oberflächenbehandlung, die für eine industrielle Verarbeitung geeignet sind.

• Bei allen Veredlungsprozessen wie Bedruckung und Oberflächenbehandlung des Papiers soll die ökologische Unbedenklichkeit erhalten bleiben, damit schädliche Einflüsse auf die Umwelt vermieden werden, wenn hieraus erzeugte Produkte nach Gebrauch in die natürlichen Krausläufe übergehen.
• Durch neue Verarbeitungsprozesse sollen hochwertige optische, haptische und andere eigenschaftsverbessernde Effekte entstehen, welche die Vielfalt der möglichen Produkte und deren Werthaltigkeit deutlich verbessern, ohne den ursprünglichen Charakter des nachhaltigen Biofaser-Papiers zu beeinträchtigen.
• Es sollen gemeinsam mit den assoziierten Partnern Demonstratoren erstellt werden, d.h. Produkte wie Verpackungen und Kartonagen, um die Ergebnisse der Entwicklung auf Praxistauglichkeit zu prüfen.

Projektvideo: www.youtube.de

Modellprojekt „Nachhaltiger Weinbau mit Unkrautschutz durch biologisch abbaubare Mulchmatten im Weinbaugebiet Saale-Unstrut“ (2021 - 2022)

Zeitraum: 1/2021 - 12/2022

Förderer: gefördert vom BMWi in der Bundesfördermaßnahme „Unternehmen Revier“

Projektpartner: Winzervereinigung Freyburg-Unstrut eG, Landesweingut Kloster Pforta und weitere Weingüter der Region, Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften e.V. (FIB e.V.)

Ziele: Das Weinbaugebiet Saale-Unstrut ist mit seiner mehr als 1000-jährigen Geschichte ein wichtiger Pfeiler in der Kulturregion Burgenlandkreis. Der gesamte Bereich an Saale und Unstrut ist Schutzgebiet für die Grund- und Quellwassergewinnung Zone II. Ein Weinanbau in den Steillagen von Saale-Unstrut ohne chemische Herbizide und Pestizide schützt daher die Umwelt und unsere Gesundheit. Allerdings ist dies mit einem erhöhten manuellen Aufwand der Bodenbearbeitung verbunden.

• Gemeinsam mit der Winzervereinigung Freyburg-Unstrut sowie mehreren Weingütern der Saale-Unstrut-Region soll der Einsatz von biologisch abbaubaren Magaverde Mulchmatten bzw. Mulchpapieren als Schutz gegen Unkraut demonstriert und geeignete Verlege-Techniken erprobt werden.
• Das Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften e.V. in Finsterwalde führt hierzu die wissenschaftliche Begleitung mit Messung der Unkrautunterdrückung, Bodenfeuchte, Wasserinfiltration und Pflanzenvitalität durch.
• Im Ergebnis werden wirtschaftliche Modelle entwickelt, damit nachhaltiger Unkrautschutz im Weinbau in der Region und darüber hinaus eine breite Anwendung finden kann.

Geschlossene Technologieketten für das Nährstoffrecycling aus organischen Reststoffen – organic residues to advanced nutrient (2019 - 2022)

Zeitraum: 4/2019 - 12/2022

Förderer: gefördert von BMBF im Förderprogramm „Innovative regionale Wachstumskerne“

Projektpartner: Konsortium aus 11 Industriepartnern und 6 Forschungspartnern in der Region Mitteldeutschland, www.abonocare.de

Ziele: Unter AbonoCARE haben sich innovative klein- und mittelständische Firmen aus dem Bereich der Verwertung von organischen Reststoffen vereinigt, um mit der gebündelten Innovationskraft geschlossene Technologie- und Wertschöpfungsketten vom Reststoff bis zum Produkt zu entwickeln und wirtschaftlich zu verwerten.

Den Kern von AbonoCARE bilden Partner mit unterschiedlichen Technologien zur Konditionierung, Konversion, Fraktionierung und Konfektionierung. Erweitert werden diese durch Unternehmen und Institute, die umfangreiche analytische Kapazitäten und Labor- und Versuchsanlagen für Produkt- und Prozessentwicklung bieten. Insgesamt werden die 4 folgenden Bereiche abgebildet:

•  Konditionierungs­technologien zur Vorbereitung organischer Reststoffe
• Verfahren zur Klärschlammverwertung mit Erzeugung von Phosphor-Dünger und Biokohlen
• Verfahren zur Gärrestaufbereitung mit Stickstoffrückgewinnung
• Verfahren zur Herstellung von Düngemittelgranulaten und Spezialerdengemischen

Im Bereich 3 werden unter Leitung von GNS folgende Entwicklungen durchgeführt und Leistungen angeboten:

• Verfahren und Anlagen zur Aufbereitung flüssiger organischer Reststoffe mit Erzeugung hochwertiger Düngeprodukte
• Erzeugung Hochwertige Düngeprodukte: ASL (25 – 40%), angepasste Spezial-N-Düngerlösungen (N, N+S, NPK, NPK+S), AHC-Produkt, MAP-Dünger
• Forschungs- und Entwicklungskompetenz im Bereich Nährstoffrückgewinnung

Circular Solutions for Biowaste - Demonstration und Bewertung innovativer Technologien zur Kreislaufschließung und Rückgewinnung von Pflanzennährstoffen aus biogenen Abfällen (2017 - 2021)

Zeitraum: 6/2017 - 11/2021

Förderer: gefördert im Forschungs- und Innovationsprogramm HORIZON 2020 der Europäischen Union

Projektpartner: Konsortium aus 15 Partnern und 7 EU-Ländern www.systemicproject.eu

Ziele:

• Anhand von 5 Demonstrationsanlagen in Europa wird durch SYSTEMIC erstmals aufgezeigt, wie durch innovative Recyclingtechnologien hochwertige Pflanzennährstoffe aus Bioabfall, Gülle und Festmist gewonnen sowie ökologisch-ökonomisch nachhaltige Geschäftsmodelle gebildet werden können. GNS repräsentiert mit der FaserPlus-Anlage bei BENAS einen der 5 Demonstrationsstandorte und den Standort Deutschland.
• SYSTEMIC bietet ferner 10 europäischen Biogasanlagen die kostenlose Evaluierung von integrierten Recyclingtechnologien mit dem Ziel an, den Betrieb der Biogasanlage ertragreicher, stabiler, nachhaltiger und unabhängiger von Förderungen zu machen.
• Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen in Fallstudien und Konzepten und für die Politikberatung aufbereitet werden, um intelligente Lösungen für das gezielte Recycling von Pflanzennährstoffen aus biogenen Rest- und Abfallstoffen in der gesamten EU zu verbreiten, damit landwirtschaftliche und urbane Kreisläufe nachhaltig geschlossen werden können.

Erzeugung und Nutzung hochwertiger Werkstoffe aus Nebenprodukten von Biogasanlagen (2015 - 2017)

Zeitraum: 3/2015 - 9/2017

Förderer: gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Spitzencluster BioEconomy

Projektpartner: GNS (Verbundleitung), DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH - Leipzig (D), BENAS GmbH - Vorwerk (D), Kronospan GmbH - Lampertswalde (D), La Mont GmbH - Berlin (D), ORmatiC GmbH - Berlin (D), eutec ingenieure GmbH - Dresden (D), assoziierter Partner: KTG Energie AG - Hamburg (D)

Technisch-wissenschaftliche Ziele:

• Nutzbarmachung der faserreicher Fraktionen aus Gärresten als Holzersatzstoff
• Entwicklung und Tests von Spezialapparaten für das FaserPlus-Verfahren
• großtechnische Pilotierung des FaserPlus-Verfahrens und Einsatz der BiogasFasern in der Holzwerkstoffproduktion

Projektergebnisse:

• Testung einer Pilotanlage für 2 m³/h Durchsatz
• Umbau der Großanlage von BENAS zur FaserPlus-Anlage mit Dauerbetrieb seit 10/2016
• Tests und Optimierung der Fasernutzung bei Kronospan
• Ableitung der ökologisch-ökonomischen Bewertung des Gesamtsystems

Forschungsverbundvorhaben zur Benzolminderung bei holzgasbetriebenen KWK-Anlagen, mit Testung neuer Nachverbrenungskatalysatoren von GNS.

Zeitraum: 11/2012 - 6/2014

Förderer: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Projektträger Jüllich

Projektpartner:
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE (Koordinator)
Firmenpartner u.a. Burkhardt GmbH, Ligento green power GmbH, Schnell Motoren AG, Spanner RE2 GmbH, Stadtwerke Rosenheim GmbH Co. KG (SWRO), SWU Energie GmbH, GNS mbH

2013: Erfolgreiche Tests mit GNS-Nachverbrennungskatalysatoren
Mit neuartigen Schüttgutkatalysatoren von GNS wurden in Tests mit Motorabgas aus der Holzgaserzeugung von Anlagen der Partner ISE und SWRO hohe Umsatzraten für CO und Benzol erreicht.

GNS-Nachverbrennungskatalysatoren:
Durch den Einsatz einer Katalysatorkombination aus einem besonders leistungsfähigen Oxidationskatalysator und einem robusten Schutzkatalysator können die Katalysatorgifte vor Eintritt in den hochaktiven Oxidationskatalysator im preiswerten Schutzkatalysator abgefangen werden. Dadurch:

• Sichere Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für CO, Benzol und anderen Schadstoffen während der gesamten Betriebszeit
• Niedrigere Kosten und verbesserte Standzeiten der Katalysatoren

Forschungsverbundvorhaben zur stofflichen Nutzung von NH4-N-befreiten Gärrestfasern aus Biogasanlagen in der Spanplatten- und MDF-Produktion.

Zeitraum: 4/2012 - 3/2014

Förderer: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Projektpartner: Nova-Institut GmbH - Hürth (D), Glunz AG - Meppen (D), BENAS GmbH - Vorwerk (D), SSM-Technology - Nauen (D)

Modifizierung und Anpassung des ANAStrip®-Verfahrens zur Stickstoff-Rückgewinnung für Kläranlagen mit Klärschlammfaulung mit Errichtung und Betrieb einer Pilotanlage unter wissenschaftlicher Leitung von GNS.

1. Phase: Laborversuche (2011)
2. Phase: Errichtung und Betrieb einer Container-Pilotanlage zur Klärschlammfaulung, Stickstoffentfernung und Schlammbehandlung (2012-2013)

Zeitraum: 2011 bis 2014

Förderer: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, Programmlinie COIN

Projektpartner: AIM Technical Solutions GmbH - Timelkam (A), Universität für Bodenkultur Wien, IFA Tulln (A), HIPI Ziviltechniker GmbH - Vöcklabruck (A), SSM-Technology - Nauen (D)