Anlagenkonzepte
Ausgehend von den dargestellten Systemkomponenten, durch die eine Bioethanol — erzeugung gekennzeichnet sein kann, werden nachfolgend verschiedene Anlagen — konzepte vorgestellt und diskutiert.
15.3.1 Kleiner und mittlerer Mafistab
In landwirtschaftlichen Kleinbrennereien werden Ethanolmengen von etwa 1 000 bis 4 500 m3/a erzeugt. Die Ethanolproduktion im mittleren MaBstab umfasst An — lagen mit Kapazitaten von etwa 10 000 bis 50 000 m3/a. Diese Anlagen haben gemeinsam, dass ublicherweise Starke eingesetzt und die Rohstoffaufbereitung, die enzymatische Umsetzung und die Fermentation im Batch-Verfahren ablauft Erst ab der eigentlichen Destination wird die Prozessfuhrung kontinuierlich. Die in den Kleinstanlagen erzeugte Ethanolqualitat liegt bei 90 bis 92 Vol.-%. Eine Absolu — tierung des Ethanols ist aus Wirtschaftlichkeitsgrunden erst bei groBeren Anlagen-
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Abb. 15.20 Beispiel fur eine gekoppelte Ethanol — und Biogasproduktion im kleinen und mittleren ProduktionsmaBstab /15-52/ |
kapazitaten sinnvoll, sodass hier beispielsweise eine Lohnabsolutierung realisiert werden konnte. Aus energetischen Grunden ist in diesem Leistungsbereich oft auch die Kopplung mit einer Biogasanlage sinnvoll.
Abb. 15.20 zeigt exemplarisch eine derartige landwirtschaftliche Bioethanolan — lage mit Biogasproduktion fur einen kleinen und mittleren ProduktionsmaBstab. Hier wird in dem das Ethanol erzeugenden landwirtschaftlichen Betrieb die erfor — derliche Getreidemenge produziert. Zusatzlich erfolgt auf rund einem Drittel der Getreideanbauflache die Produktion einer Blattfrucht (Fruchtfolge) als Co-Substrat fur die Biogasproduktion. Das Getreidekorn wird in der Brennerei zu Ethanol verarbeitet. Die anfallende Schlempe wird anschlieBend von den Feststoffanteilen befreit, die als Futtermittel dienen. Die dabei produzierte Dunnschlempe wird danach zusammen mit dem Co-Substrat in die Biogasanlage gegeben. Zusatzlich wird ein Teil des anfallenden Strohs ebenfalls in die Biogasanlage gegeben. Das entstehende Biogas wird genutzt, um mittels eines Dampferzeugers die Brennerei mit Energie zu versorgen. Das uberschussige Biogas wird in einem BHKW ver — stromt, wobei wiederum zumindest teilweise nutzbare Warme entsteht. Die ausge — faulte Schlempe dient als Dunger fur die landwirtschaftlichen Flachen, um damit zur SchlieBung des Kohlenstoff- und Stickstoff-Kreislaufs beizutragen.