2. Arbeitspaket – Moorbiomasse Verwertung & Vermarktung
Die im Projekt genutzte Moorbiomasse – sowohl frisch als auch siliert – unterscheidet sich deutlich von klassischen Substraten wie Laub oder Grasschnitt. Sie weist spezifische Eigenschaften auf, etwa einen hohen Feuchtegehalt, variable Partikelstrukturen, unterschiedliche Dichten sowie mögliche Störstoffe wie Steine, Metalle oder Kunststoffe.
Die Ernte der Moorbiomasse erfolgt durch die Agrotherm GmbH. Anschließend wird sie mithilfe der florafuel®-Technologie bei der Werner GmbH in München aufbereitet und zu einem weiterverarbeitbaren Faservorprodukt veredelt.
Welche Produkte sich daraus herstellen lassen, untersuchen Forschende des DBFZ sowie der Universitäten Bonn und Rostock. Ziel ist es, belastbare Entscheidungsgrundlagen für die zukünftige Nutzung der Moorfaser zu schaffen.
Schwerpunkte der Moorbiomassen Verwertung & Vermarktung
Herausforderungen in der Verarbeitung von Moorbiomassen
Die Verarbeitung von Moorbiomasse bringt spezifische technische und prozessbezogene Herausforderungen mit sich, da sich Moorpflanzen deutlich von klassischen Biomasseströmen unterscheiden.
1. Heterogene Materialeigenschaften
Moorbiomasse besteht aus unterschiedlichen Pflanzenarten (z. B. Schilf, Seggen, Rohrkolben) und weist stark schwankende Eigenschaften auf – insbesondere hohe Feuchtegehalte, variable Dichten und uneinheitliche Faserstrukturen. Das erschwert eine standardisierte Verarbeitung.
2. Hoher Wasser- und Störstoffanteil
Im Vergleich zu konventioneller Biomasse enthält Moormaterial deutlich mehr Wasser sowie potenzielle Störstoffe (z. B. Sand, Steine oder organische Verunreinigungen). Das stellt besondere Anforderungen an Wasch-, Trenn- und Entwässerungsschritte im Prozess.
3. Anpassung der Prozesskette
Das florafuel®-Verfahren muss flexibel auf schwankende Inputqualitäten reagieren. Dazu gehören Anpassungen in Zerkleinerung, Pressung, Waschprozessen und Trocknung, um ein homogenes, weiterverwertbares Faservorprodukt zu erzeugen.
4. Logistik und Handhabung
Die Biomasse ist schwer, voluminös und schlecht lagerfähig. Dadurch entstehen Herausforderungen in Transport, Zwischenlagerung und kontinuierlicher Versorgung der Anlage.
Die zentrale Herausforderung besteht darin, aus einem sehr variablen und feuchten Naturmaterial einen stabilen, industriell nutzbaren Rohstoff zu erzeugen. Genau hier setzt florafuel® an – durch eine mehrstufige Aufbereitung zur Homogenisierung und Qualitätsstandardisierung der Moorbiomasse.
Anpassung der Aufbereitung an die Moorbiomasse
Zur Anpassung der Prozesse an die neuen Biomasseeigenschaften werden im Rahmen von Vorversuchen zentrale Anlagenparameter gezielt optimiert:
- Dosierung: Anpassung der Dosiergeschwindigkeit und Durchsatzmessung
- Wasserstrahlschneiden: Einstellung von Düsenwinkeln und Wasserdruck
- Waschprozess: Optimierung von Vortrieb, Reinigungswirkung und mechanischen Komponenten
- Zerkleinerung: Anpassung von Rotor- und Mahlgeschwindigkeiten für Grob- und Feinzerkleinerung
- Trocknung: Optimierung von Entwässerung, Spülung und thermischer Trocknungsleistung
Ziel ist die effiziente, robuste und skalierbare Aufbereitung von Moorbiomasse als Grundlage für stoffliche und energetische Verwertungsketten. Dabei sollen
Planungs-, Genehmigungs- und Inbetriebnahmephase
Auf Basis vorhandener Vorarbeiten und der Ergebnisse aus der Anpassung der Aufbereitungstechnik wird am DBFZ gemeinsam mit der Universität Bonn, Agrotherm GmbH und Werner GmbH das Anlagenkonzept für die Demonstrationsanlage der florafuel®-Technologie weiter konkretisiert. Ziel ist die Planung einer vollständigen, durchgängigen Verfahrenskette zur Aufbereitung von Moorbiomasse.
Im Fokus steht ein ganzheitliches Engineering der Anlage, bei dem insbesondere die Verschaltung der Prozessschritte (u. a. Waschen, Zerkleinern und Trocknen) sowie deren technische Schnittstellen detailliert ausgearbeitet werden. Externe Partner und Hersteller bringen dabei ihr spezifisches Know-how in die Planung ein.
Das Konzept berücksichtigt eine kontinuierliche, flexible und teilautomatisierte Betriebsweise sowie die Möglichkeit zur Erweiterung der Anlage im Forschungsbetrieb. Gleichzeitig wird eine breite Rohstoffbasis (Moorbiomasse sowie ergänzend Laub und Gras) berücksichtigt.
Im Anschluss erfolgt das Detail-Engineering als Grundlage für die Genehmigung und Umsetzung der Anlage. Die Inbetriebnahme findet in einer bestehenden Halle der Agrotherm GmbH in Malchin statt, in der die Anlagenkomponenten mechanisch, elektrisch und steuerungstechnisch integriert werden. Der Testbetrieb erfolgt mit zuvor charakterisierten Moorbiomasseströmen.
Ziel ist eine skalierbare Demonstrationsanlage, die die industrielle Aufbereitung von Moorbiomasse unter realen Bedingungen erprobt und weiterentwickelt.
Weiterentwicklung zur stofflichen Nutzung der Faservorprodukte
Die Moorbiomasse wird im Technikum der Universität Bonn mit verschiedenen Verfahren aufbereitet und hinsichtlich ihrer Eignung für Baustoffe und Verpackungen untersucht. Dabei werden sowohl das florafuel®-Verfahren als auch alternative Aufbereitungsmethoden getestet, um die Materialqualität gezielt zu verbessern.
Im Labormaßstab entstehen daraus u. a. Faserplatten und Papierprodukte, die umfassend auf physikalische, mechanische und thermische Eigenschaften geprüft werden. Ziel ist es, geeignete Materialqualitäten für unterschiedliche Anwendungen zu identifizieren.
Auf Basis dieser Untersuchungen wird die vielversprechendste Produktlinie ausgewählt und die Demonstrationsanlage entsprechend angepasst. Anschließend erfolgt die Weiterverarbeitung gemeinsam mit Industriepartnern, deren Produkte getestet und bewertet werden.
Begleitend werden Qualitätssicherung und Vermarktungsstrukturen aufgebaut, um die Nutzung von Moorbiomasse langfristig in bestehenden Märkten wie der Bau- und Verpackungsindustrie zu etablieren.
- Untersuchung und Bewertung verschiedener Aufbereitungspfade (z. B. für Verpackungen und Baustoffe) im Technikumsmaßstab sowie Übertragung der Ergebnisse auf die Demonstrationsanlage.
- Anpassung der Demonstrationsanlage von der Brennstoffproduktion hin zur stofflichen Nutzung und Herstellung marktfähiger Produkte im industriellen Maßstab gemeinsam mit regionalen Industriepartnern.
Nebenprodukt- & Reststoffrecycling
Ein zentrales Ziel von MOOReturn ist die vollständige Nutzung aller anfallenden Stoffströme im Sinne der Kreislaufwirtschaft. So sollen Nebenprodukte wie Asche aus der Verbrennung von Moorbiomasse und anfallendes Prozesswasser für die Herstellung von Düngergranulat genutzt werden.
Am DBFZ werden diese Stoffe umfassend analysiert und auf ihre Eignung gemäß geltender Regelwerke geprüft. Parallel wird die Aufbereitung des Prozesswassers so optimiert, dass sowohl ein nutzbares Konzentrat als auch gereinigtes Wasser entsteht.
Ziel ist es, nachhaltige Verwertungspfade für Reststoffe zu etablieren und Nährstoffe zurück in den Kreislauf zu führen – ein wichtiger Schritt hin zu einer ressourcenschonenden und wirtschaftlichen Nutzung von Moorbiomasse.
Qualitätssicherung & Produktzertifizierung
Die Zerfaserung von Moorbiomasse eröffnet neue Möglichkeiten für die Nutzung biobasierter Rohstoffe in unterschiedlichen Branchen, beispielsweise in der Bau-, Papier- oder Verpackungsindustrie. Während sich innovative Produkte technisch aus der Moorfaser entwickeln lassen, stellt insbesondere die Marktzulassung eine zentrale Herausforderung dar. Untersuchungen im Projekt liefern daher wichtige Erkenntnisse zur Materialqualität sowie zu den Anforderungen bestehender Branchenstandards und Normen.
Da die Nutzung von Moorfasern bislang noch nicht etabliert ist, werden im Projekt geeignete Qualitäts- und Prüfsysteme entwickelt und kontinuierlich optimiert. Durch standardisierte Kontroll- und Messverfahren können relevante Qualitätsmerkmale fortlaufend erfasst, bewertet und weiterentwickelt werden.
Die angestrebten Produktzertifizierungen schaffen dabei Transparenz und Vertrauen. Sie sollen sicherstellen, dass Produkte aus Moorbiomasse die erforderlichen technischen, nachhaltigkeitsbezogenen und klimaschutzrelevanten Anforderungen der jeweiligen Branchen erfüllen.