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BIOPOGAS – Entwicklung eines Verfahrens zur energetischen und stofflichen Nutzung von Biopolymeren

Projektleiter:                   Dr. Tobias Biletzki
Projektnummer:             BMWi / ZIM, 16KN070122
Laufzeit:                          01. 01. 2017 – 31. 10. 2019

Aufgabenstellung

Zielstellung des Projektes war die Entwicklung eines flexiblen, mehrstufigen und effizienten Verfahrens zur stoff-lichen und energetischen Verwertung von Abfällen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen (baKs) – das sogenannte „BIPOGAS/BIOPOGAS-Verfahren“.

Das Verfahren ermöglicht wahlweise je nach Qualität bzw. Reinheit der baKs eine stoffliche Wiederverwertung (Monomere zur erneuten Polymerisation) oder aber eine energetische Nutzung der Abbauprodukte in Form von Biogas. Dieses kann dann wiederum mit einem BHKW zu Strom und Wärme umgesetzt werden.

Abschließend wird eine Aerobstufe in das Gesamtverfahren implementiert, um nicht umgesetzte Ausgangsstoffe abzubauen. Die Priorität des Verfahrensansatzes liegt auf der energetischen Verwertung gefolgt von der direkten stofflichen Verwertung.

Ergebnisse

Die Entwicklung des Anaerobverfahrens zur Methanisierung von biologisch abbaubaren Biopolymeren wie zum Beispiel PLA, PHB und anderen konnte erfolgreich umgesetzt werden. Es konnte nachgewiesen werden, das mit dem angewendeten Desintegrationsverfahren sowie dem entwickelten Anaerobverfahren Abbaugrade zu Methan mit über 90% (für PLA) bei einem stabilen Prozessverlauf und wirtschaftlich relevantem Durchsatz erreicht werden. Die wirtschaftliche Vermarktung des Verfahrens ist damit möglich und auch realistisch.

Die allgemeine Machbarkeit der Repolymerisation von PLA konnte im Labormaßstab dargestellt werden. Hier müssen weiterführende Untersuchungen den Vorteil aufzeigen, den ein Schließen der Wertschöpfungskette von PLA über eine abschließende und endgültige letzte Nutzung des Polymers hin zu einem möglichen Werkstoffkreislauf darstellt und damit eine starke Alternative zur rein energetischen Umsetzung darstellt.

Anwendung

Die geplante Entwicklung ist ein weiterer Schritt, weg von erdölbasierten hin zu nachwachsenden Rohstoffen. Das Verfahren kann eine Lösung für die häufig diskutierten und teils negativen Eigenschaften (Störstoffe in Kompostieranlagen, keine rohstoffliche oder effiziente energetische Nutzung, schlechte Ökobilanz etc.) von baKs darstellen.