Energie aus Laub
Laub zerkleinern | Laub brikettieren
Die energetische Nutzung von Laub wird für Bauhöfe, Kommunen etc. aus vielen Gründen immer interessanter. Jährlich fällt tonnenweise Herbstlaub auf Deutschlands Strassen und Gehwege, welches von den Städten eingesammelt werden muss.
Für uns war dieses Thema so interessant, dass wir eine Abschlussarbeit angeboten haben, welches Benjamin Rath, Absolvent der Hochschule für erneuerbare Energien in Rottenburg, excellent erarbeitet hat. In seiner Bachelorarbeit "Brikettierung von Laub zur Energiegewinnung" hat sich Herr Rath eine sinnvolle Prozesskette erarbeitet:
- Laubkonzentrierung, -sammlung und -transport
- Lagerung von Laub
- Reinigen von Laub
- Trocknung von Laub
- Zerkleinerung von Laub
- Verdichten und Brikettierung von Laub
Bei der Erarbeitung der Prozesskette wurde auch das Thema "Verschleißkosten" intensiv betrachtet. Wegen des hohen mineralischen Anteils im Material muss diesem Thema ein besonderer Stellenwert zugeschrieben werden.
Ergebnisse:
Die Aschegehaltsanalysen lassen darauf schließen, dass ungereinigtes Laub bei einer energetischen Verwertung im Sinne der Brikettierung zu einer kürzeren Standzeit der Ersatzteile führt, als gewaschenes, gesiebtes oder zusätzlich getrocknetes und zerkleinertes Laub. Durch das Waschen des Laubes konnte dabei eine etwas höhere Aschegehaltsverringerung erreicht werden, als durch das Sieben. Ob und falls ja welches der beiden Verfahren bei der Brikettierung von Laub in der Praxis anzuwenden ist, ist abzuwägen. Erfolgt ein Siebschritt könnte ein Zusetzen des Siebes mit Stielen durch vorheriges Zerkleinern umgangen werden. Ist das Verhältnis zwischen Aschegehaltsänderung und Energiebedarf für das Trocknen beim Waschverfahren besser als beim Siebverfahren, so ist dies zu bevorzugen. Wobei dann weitere Fragen wie die Entsorgung bzw. Behandlung des belasteten Waschwassers zu klären sind. Sowohl beim Waschen als auch beim Sieben ist mit leichten Laubverlusten zu rechnen, die über eine weitere Separierung jedoch wieder in den Prozess zurückgeführt werden könnten. Durch das Trocknen kann der Feuchtegehalt und somit der Zusammenhalt der Briketts gesteuert werden. Das Zerkleinern trägt zur Rohstoffhomogenität bei. Einen Einfluss auf den Aschegehalt haben auch die Sammelart, mit der das Laub gesammelt wird und der Sammelzyklus. Hier hat sich gezeigt, dass die Methoden des Laubbläsers und des Rechens vergleichbar geringe Verunreinigungen mit sich bringen, wobei beim Laubbläser insgesamt die niedrigsten Aschegehalte erzielt werden konnten. Somit ist hier die Standzeit der verschleißbedingten Ersatzteile in der Theorie am längsten. Dieses Verfahren ist heute Stand der Technik in den Kommunen und wird nach der durchgeführten Umfrage auch am häufigsten eingesetzt. Rein auf den möglichst geringen Aschegehalt bzw. Verschleiß bezogen ergibt sich somit die folgende Prozesskette, die in der Praxis angewendet werden kann.
Eine Trocknung muss in jedem Falle bewegt erfolgen, um mögliche Feuchtenester zu zerstören und für eine gleichmäßige Trocknung zu sorgen z.B. mittels Bandtrockner, der einen geringen Energiebedarf hat. Zur Verbesserung der Energiebilanz sollte hier wenn möglich auf Abwärme von Industrieanlagen zurückgegriffen werden. Um die richtige Korngröße für die Brikettierung zu erzielen, ist eine Zerkleinerung nötig, auch bedingt durch die unterschiedlichen Biegesteifigkeiten der Laubarten. Eine Schneidmühle ist hierbei besser geeignet als ein Einwellenzerkleinerer. Zu guter Letzt sollte in der Prozesskette über die Möglichkeit der Rückführung der Aschen nachgedacht werden, um den Kreislauf zu schließen und Nährstoffe für neue Biomasse bzw. Laub in den Boden zurückzuführen. Durch die Brikettierung des Laubes könnte dies weiterhin seine Abfalleigenschaft verlieren und zu einem Wertstoff werden, was aber von der Rechtsentscheidung abhängt. Weitere kommunale Biomassen wie Obstbaumschnitt oder Landschaftspflegematerial könnten erschlossen werden und gleichzeitig für eine ganzjährige Auslastung und die Wirtschaftlichkeit der Maschinen sorgen. Weiterhin sollte die Möglichkeit der Pressung von Ballen, Lagerung, Trocknung und anschließenden Verbrennung von Laub ohne den Zwischenschritt Waschen genauer überprüft werden.
Festzuhalten bleibt, dass es sich mit einem Grundverschleiß anzufreunden gilt, wobei für den wirtschaftlichen Betrieb einer Brikettpresse die Verschleißkosten trotzdem reduziert werden müssen. Dies kann nur durch weniger mineralischen Anteil im Laub bzw. durch längere Standzeiten der Verschleißteile erreicht werden. Dafür muss die Reinigung optimiert werden oder Maßnahmen an den Verschleißteilen selbst ergriffen werden, um Verschleißteilkosten zu senken. Zusätzlich sollten die Verschleißteile so konstruiert werden, dass sie leichter wechselbar sind. Zwar sind die Kosten für die Verschleißteile eventuell noch höher, aber dementsprechend fallen auch weniger Personenkosten und längere Laufzeiten bis zum Austausch der Teile an.
Zerkleinerungsmaschinen für Laub
Die Laubmühle MHZ zerkleinert die Laubblätter auf die gewünschte Granulatgröße. Die Granulatgröße des Laubs ergibt sich durch ein Sieb, das in der Laubmühle eingebaut ist. Während bei der Erzeugung von Einstreu ca. 30 mm Granulat hergestellt wird ist im Falle einer nachfolgenden Brikettierung darauf zu achten, dass das Laub auf eine Granulatgröße von ca. 10 – 12 mm zerkleinert wird.
Brikettierpressen für Laub
Wurde durch die mütek Laubmühle ein Granulat zwischen 10 – 12 mm erzeugt, steht einer Brikettierung nichts mehr im Wege. Laub kann dabei sowohl mit den hydraulischen Brikettierpressen der Baureihe MUP und MPP NEM brikettiert werden. Die Brikettpresse kann sowohl auf einem Anhänger mobil installiert werden als auch stationär unter einem großen Vorratssilo. Wichtig ist dabei darauf zu achten, dass das Laub einen Feuchtegehalt zwischen 8 und 18 % Atro besitzt. Optimale Brikettqualität erhält man bei 14% Atro. Der Laubbrikett zeichnet sich durch eine schöne Oberfläche und sein hohes Gewicht aus.
Der Pressvorgang erfolgt ohne Zusatz von Bindemitteln
Brikettform: zylindrisch oder rechteckig
Feuchtegehalt max. 18 % ATRO
Förderung und Transport von Laub
Laub lässt sich sowohl mit Förderbändern, Förderschnecken als auch mit Luft transportieren. In der Praxis hat sich das Konzept durchgesetzt, den in der Nachzerkleinerungsmühle eingebauten Ventilator zum fördern des Laubs einzusetzen. Wenn Briketts erzeugt werden sollen wird die Brikettierpresse um einen Aufsatzfilter ergänzt. Auf diese Weise kann das Laubgranulat direkt in das Silo der Brikettpresse eingeblasen werden.
