Bioenergie
Presseinformation 30.06.2011, Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Bei der Produktion von Olivenöl bleiben umweltbelastende flüssige und feste Reststoffe zurück. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben in ersten Untersuchungen gezeigt, dass sich diese Reststoffe zur Gewinnung von Bioenergie nutzen lassen. Mehr als zwei Drittel der organischen Trockensubstanz können zu Biogas vergoren werden.
Mehr als 2 Millionen Tonnen Olivenöl werden jährlich in Europa hergestellt. Nach der Ernte werden die Oliven von Blättern befreit, gewaschen, gemahlen und die flüssige Phase von der festen in einem Dekanter getrennt. Aus dem Wasser-Öl-Gemisch wird das wertvolle Speiseöl gewonnen, indem es durch Zentrifugieren von der wässrigen Phase getrennt wird. Übrig bleibt die wässrige Phase, die in recht hohen Konzentrationen Schwebstoffe und Substanzen wie Fettsäuren und Phenole enthält, welche für Tiere und Pflanzen toxisch sind. Die flüssigen Reststoffe können daher nicht einfach in die Umwelt, Flüsse oder Seen eingeleitet werden und stellen in den Anbauregionen in Italien, Griechenland und Spanien ein Entsorgungsproblem dar. Die festen Olivenreststoffe aus der Ölmühle bestehen zum Großteil aus Proteinen und enthalten ebenfalls Phenole.
In einem von der EU geförderten Projekt entwickeln und erproben Partner aus Forschung und Industrie ein Konzept, nach dem bei der Olivenölherstellung anfallenden Abfallstoffe verwertet werden können. Die Idee ist, zunächst verwertbare Substanzen wie Polyphenole zu extrahieren, um sie als natürliche Antioxidantien in der Kosmetik- oder Lebensmittelindustrie nutzen zu können. Die Restbiomasse soll energetisch verwertet werden. Hierzu untersuchen Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart, inwieweit die Reststoffe zu Biogas als Energieträger vergoren werden können. Erste Untersuchungen im Labormaßstab zeigen, dass sowohl die flüssigen als auch die festen Reststoffe wertvolle Energie in Form von Biogas liefern.
Die Forscher haben in ihren Versuchsreihen die je nach Herstellungsverfahren unterschiedlichen Abfallfraktionen aus den drei Anbauländern untersucht. »Wir haben die Reststoffe nach einem am Fraunhofer IGB entwickelten Verfahren vergoren, bei dem die Substrate in den Reaktoren während der Vergärung optimal durchmischt werden«. erläutert Prof. Dr. Dieter Bryniok, Projektleiter am Fraunhofer IGB. »Sowohl in festen als auch in flüssigen Abfällen wurde hierbei der Anteil der organischen Verbindungen, abhängig von den eingesetzten Abfallfraktionen, um 75 bis 90 Prozent reduziert – das heißt der Großteil der abbaubaren Verbindungen in den Abfallstoffen wird durch anaerobe Bakterien umgesetzt«. Je nach Zusammensetzung der jeweiligen Abfallfraktion wurden dabei aus festen Abfällen innerhalb von 20–30 Tagen bis zu 720 Liter Biogas pro Kilogramm organischer Trockensubstanz gebildet. Bei den flüssigen Abfällen konnten die Forscher innerhalb von 10 Tagen 680 bis 980 Liter Biogas pro Kilogramm organischer Trockensubstanz nachweisen. Zum Vergleich: Eine konventionelle Biogasanlage mit Maissilage liefert im Schnitt 680 Liter Biogas pro Kilogramm organischer Trockensubstanz*.
Derzeit untersuchen die Fraunhofer-Forscher, wie sie in kontinuierlich betriebenen Vergärungsprozessen, in denen ständig Substrat zugeführt wird, die Biogasausbeute weiter erhöhen können. »Bereits jetzt können wir sagen, dass je nach Art der Abfälle pro Tonne Feststoffabfall bis zu 3600 kWh und pro Tonne Flüssigabfall bis zu 540 kWh Energie gewonnen werden können«, so Bryniok. Würden alle Reststoffe der Olivenölproduktion in Europa zu Biogas vergoren, entspräche die hierbei lieferbare Bioenergie in etwa der Menge, für die Mais auf einer Fläche von 2800 Quadratkilometern – einer Fläche so groß wie das Saarland – angebaut werden müsste! Die Vergärung organischer Reststoffe aus der Lebensmittelproduktion kann somit einen spürbaren und nachhaltigen Beitrag zu einer dezentralen Energieversorgung leisten.
*Wert berechnet aus folgenden Werten: Produktion von 200 L Biogas pro kg Frischmasse Maissilage; Trockensubstanz Maissilage = 32 % der Frischmasse; organische Trockensubstanz Maissilage = 92 % der TrockensubstanzFür die Berechnung des Energie-gehalts wurde der Faktor 5 kWh pro m3 Biogas angesetzt.