Im Rahmen des Projekts „BioBrick“ sollen Prozesswärme und Rückstände aus Bioenergieanlagen für die industrielle Ziegel-Produktion genutzt werden. Nach Angaben des Fraunhofer Umsicht, das die Projektkoordination und Begleitforschung übernommen hat, steht im Projekt ein Holzvergaser die Wärme von 500 bis 1.000°C bereit. Die kohlenstoffhaltigen Rückstände aus dem Vergaser werden als Porosierungsmaterial im Ziegel verwendet. Diese Kaskadennutzung verringere die Entsorgungskosten, verbessere die Produkteigenschaften des Ziegels, spare fossile Energieträger und steigere die Kosteneffizienz des Prozesses.
Hintergrund des Vorhabens ist es, den Einsatz von Biomasse in der Industrie vor allem im Bereich der Prozesswärmebereitstellung zu fördern, um auf diesem Weg fossile Energieträger zu verdrängen und CO2-Emissionen einzusparen. Neben dem Fraunhofer Umsicht sind der Anlagenhersteller Burkhardt GmbH und die Ziegelwerk Ernst GmbH & Co. KG am Projekt beteiligt. Gefördert wird das Projekt vom Bundeswirtschaftsministerium.
1. Schwerpunkt: Energieversorung über Biomasse
Das Projekt hat zwei Schwerpunkte: Im ersten Schwerpunkt werden mit dem Anlagenhersteller und dem Ziegelwerk ein Konzept für die Einbindung einer Holz-Vergasertechnologie und eines Blockheizkraftwerks in die Energieversorgung des Standorts entwickelt. Momentan wird der Tunnelofen für die Herstellung der Ziegel mit Erdgas beheizt. Um den Erdgasbedarf zu reduzieren, wird ein Holzvergaser integriert, der Synthesegas erzeugt.
Im ersten Szenario wird damit ein BHKW betrieben, dessen Abwärme für die Beheizung von Gebäuden auf dem Betriebsgelände genutzt wird und Strom für die Produktion erzeugt. Als innovative Option wird untersucht, ob der heiße Abgasstrom aus dem BHKW (vor Wärmetauscher) direkt als Prozesswärme für die Beheizung des Tunnelofens genutzt werden kann. Im zweiten Szenario wird das Synthesegas aus dem Holzvergaser über modifizierte Gasbrenner für die Produktion eingesetzt.
2. Schwerpunkt: Stoffliche Nutzung von Vergaserrückständen
Der zweite Schwerpunkt des Verbundvorhabens liegt in der stofflichen Nutzung der Vergaserrückstände als Porosierungsmaterial im Ziegel. Dabei steht die Entwicklung vorteilhafter Rezepturen im Mittelpunkt und die Frage, wie die Vergaserrückstände optimal in den Ziegel eingebracht und darin verteilt werden können. Die unterschiedlichen Möglichkeiten werden nach Testverfahren geprüft und bewertet. Beim Ziegel steht dabei die Festigkeit, Maßhaltigkeit und Wärmedämmeigenschaft im Vordergrund, beim Ausgangssubstrat werden Variationen von Aschegehalt, Aschezusammensetzung und Kohlenstoffanteil untersucht.
Nach den Vorversuchen im Technikum wird der Vergaserkoks in der Ziegelei angeliefert und in definierten Versuchschargen in den Herstellungsprozess eingebracht. Die Qualität der fertigen Ziegel wird durch ein unabhängiges externes Labor geprüft.
