Biomasse, Verwertung von Laub: Neuer Brennstoff für klimaneutrale Energie

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Foto: © Fraunhofer Umsicht

Laub verrottet langsam, weshalb es in Kompostieranlagen eher unerwünscht ist. Gleichzeitig verfügt es jedoch nach entsprechender Vorbehandlung über gute Verbrennungseigenschaften.

Diesen Eigenschaften wollen Forschende des Fraunhofer Umsicht weiter auf den Grund gehen mit dem Ziel, einen geschlossenen Kreislauf für die kommunale Verwertung von Laub zu entwickeln. Entstehen soll ein Konzept für die Nutzung regionaler Brennstoffe zur Energiegewinnung in Biomassefeuerungen sowie von Nährstoffen auf Böden.

Saisonal fallen in deutschen Städten und Kommunen nach eigenen Hochrechnungen 620.000 bis 740 000 Tonnen Laub an [1]. Das ist mehr als die jährliche Gesamtmenge an Abfall der Millionenstadt Köln [2]. Um rutschige Straßen, Gehwege und verstopfte Straßenrinnen zu vermeiden und somit die Verkehrswege zu sichern, muss die Straßenreinigung das Laub zeitnah beseitigen. Üblicherweise landet die gesammelte Biomasse auf Kompostieranlagen. Das Problem dabei: Laub hat meist schlechte Rotteeigenschaften und belegt im Herbst und Winter Kapazitäten in den Anlagen. Das Fraunhofer Umsicht forscht im Rahmen des Projekts „LaubCycle“ an einer alternativen Verwertung, um einen neuen nachhaltigen Stoff- und Energiekreislauf zu etablieren. Dabei setzen die Forschenden auf die eigentlich guten Verbrennungseigenschaften des biogenen Reststoffs Laub.

Aufbereitung optimieren

Eine Herausforderung bei der Verbrennung ist jedoch die inhomogene Zusammensetzung: Neben den herabfallenden Blättern befinden sich Erdanhaftungen, Steine oder Sand in den gesammelten Laubfraktionen. Daraus resultiert ein erheblicher Ascheanteil von bis zu 50 Prozent im Extremfall. Hinzukommen, je nach Witterung, die unterschiedlichen Feuchtegehalte und ein saisonal stark abweichendes Aufkommen. Um konstant einen kosteneffizienten und nachhaltigen Brennstoff zu erhalten, werden daher entsprechende Aufbereitungs- und Lagerungsverfahren untersucht.

Wärme und Strom durch Laub

„Das Besondere an dem LaubCycle-Ansatz ist, dass Kommunen den Stoffstrom Laub potenziell in einem geschlossenen Kreislauf führen können“, erklärt Dr. Esther Stahl, Leiterin der Abteilung strategische Projekte am Fraunhofer Umsicht. Zum einen kann auf Basis des neuen Brennstoffs lokal und bedarfsgerecht klimaneutrale Energie – Wärme und Strom – gewonnen werden. „Hier sehen wir für Kommunen und Entsorgungs- beziehungsweise Aufbereitungsunternehmen einen möglichen Vermarktungsweg an regionale Biomassefeuerungen.“

Zum anderen eignen sich die in den Aschen enthaltenen Nährstoffe potenziell als Dünger in Komposten, die auf kommunale, landwirtschaftliche oder private Flächen aufgebracht werden. Lukas Gosmann aus dem Projektteam erläutert, dass innerhalb des Vorhabens untersucht werden soll, „wie ein geschlossener Kreislauf auf Basis von Laub in Kommunen realisiert werden kann. Dazu gehören ausführliche Analysen des Laubs und der entstehenden Aschen, Untersuchungen zur Aufbereitung sowie der Einfluss der Laubqualität auf die Emissionen bei der Verbrennung in einer Praxisfeuerung.“

Ganzheitliche Betrachtung – Die Projektpartner:

Neben dem Fraunhofer Umsicht, dass für die Lauberfassungsmethoden, Optimierung der Technologien, Analysen und Bewertungen zuständig ist, sind die Stadt Schortens und das Biomasseaufbereitungsunternehmen Franz-Josef Kipp GmbH & Co. KG Teil des Projekts „LaubCycle“. In Schortens werden Untersuchungen zur Erfassung, Aufbereitung und energetischen Nutzung am Beispiel einer Kommune durchgeführt. Die Firma Franz-Josef Kipp bringt ihre Expertise zur Aufbereitung und Lagerung von Biomassen zur Herstellung eines biogenen Brennstoffs mit ein.

Förderung: Das Projekt LaubCycle wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem Förderkennzeichen 03EI5418 (Projektteil Umsicht: 03EI5418A) gefördert.

[1] Basis: öffentlich verfügbare Angaben zum Laubanfall in 38 Städten und Kommunen sowie Hochrechnung über die jeweiligen Flächen und Einwohnerzahlen, vgl. Stahl, E.; Danz, P., Behling, J.: Systematische Ermittlung von Emissionsdaten bei der thermischen Umsetzung unterschiedlicher Laubabfallfraktionen – SET-Laub, Laufzeit 1.9.2016 bis 31.3.2019, BMWi, Förderkennzeichen 03KB111. Schlussbericht, Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht), Oberhausen, 2019.

[2] Kölner AWB: So viel Müll produziert der Kölner und dort kommt er hin | Kölnische Rundschau (rundschau-online.de)

Quelle: Fraunhofer Umsicht

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