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Praxisberichte

Mehr Rendite, weniger Kosten: Gärrestetrocknung

Zwei Drittel weniger Restfeuchte durch Kompaktbandtrockner mit gewebten Prozessbändern

Erneuerbare Energien gewinnen als Ersatz für fossile und nukleare Energieträger zunehmend an Bedeutung. Im Jahr 2016 haben sie bereits rund 30 Prozent zur Bruttostromerzeugung in Deutschland beigetragen. Mit gesetzlichen Regelungen und staatlichen Förderungen treibt die Bundesregierung die Energiegewinnung aus Wasser, Sonne, Wind und Biomasse voran. Bei der Verwertung von Biomasse leisten Gärrestetrockner einen wertvollen Beitrag, um die Rentabilität von Biogasanlagen zu erhöhen. Als einer der führenden deutschen Hersteller von Trocknern für pump- oder streufähige Gärreste hat sich die NEWeco-tec Verfahrenstechnik GmbH am Markt etabliert. Beim Bau der kompakten Niedertemperatur-Bandtrockner in Containerbauweise setzt das Unternehmen aus Mühldorf am Inn auf Prozessbandtechnologie der GKD – GEBR. KUFFERATH AG.

Voller KWK-Bonus
Biogas entsteht durch Vergärung von biogenen Reststoffen aller Art. Anfang 2015 waren bereits rund 8.800 Biogasanlagen in Deutschland in Betrieb. Das hier produzierte Gas wird durch einen Generator oder in Blockheizkraftwerken (BHKW) in Strom und Wärme umgewandelt. Um für den so gewonnenen Strom die volle Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zu erhalten, muss auch die bei der Stromproduktion anfallende Wärme sinnvoll genutzt werden. Während der kühlen Wintermonate haben sich die Einspeisung in das Fernwärmenetz oder die Nutzung als Heizenergie für Wohnhäuser in der unmittelbaren Nachbarschaft von Biogasanlagen bewährt. Im Sommer hingegen wird die erzeugte Wärme noch häufig über Notkühler abgekühlt und ungenutzt an die Umwelt abgegeben. Für eine jahreszeitenunabhängige Lösung wird die erzeugte Wärme vermehrt zur Trocknung von Gärresten und sonstiger Biomasse eingesetzt. Das senkt Transport-, Lager- und Entsorgungskosten und sichert den Betreibern den vollen Kraft-Wärme-Kopplungs- (KWK-) Bonus in Höhe von derzeit bis zu acht Cent je Kilowattstunde (kWh) für ins öffentliche Netz eingespeisten Strom und vier Cent je Kilowattstunde für selbst verbrauchten Strom. Bei dem von NEWeco-tec entwickelten Verfahren entsteht aus flüssigen Gärresten hochwertiger, lager- und streufähiger Trockendünger mit hohem Stickstoff-, Kali- und Phosphorgehalt, der zudem geruchsneutral ist. Das flexible Einsatzspektrum der Anlage erlaubt aber ebenso die ökonomische Trocknung von Getreide, Tierfutter, Hackschnitzeln sowie von industriellem oder kommunalem Klärschlamm.

Sofortiger Erfolg
Christian Wenner gründete 2008 die NEWeco-tec Verfahrenstechnik GmbH. Zuvor hatte er nach dem Studium von Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der TU München in leitender Funktion bei verschiedenen Maschinen- und Anlagenbauern in den Bereichen Trockner, Biogasanlagen und Gärresteaufbereitung gearbeitet. Seine Geschäftsidee, Gärreste in standardisierten Seecontainern auf Bandtrocknern zu trocknen, erwies sich als echte Marktlücke. Zusammen mit dem Vertriebsprofi und Mit-Gesellschafter Martin Bickel wurden direkt vom Zeichenbrett aus die ersten beiden Anlagen verkauft. Ein Energiewirt aus den neuen Bundesländern entschied sich für einen 40-Fuß-Container zur  Gärrestetrocknung. Kaum war die Anlage in Betrieb, erkannten die Nachbarn deren Potenzial und ließen auch ihr Erntegut wie Raps, Leinsamen, Grassamen, Getreide und Maiskörner zur Erhöhung der Lagerfähigkeit trocknen. Zeitgleich nahm der erste Doppelbandtrockner in Niedersachsen seine Arbeit auf. Der Erfolg hielt an, so dass die angemieteten Räumlichkeiten im Gründerzentrum Töging bei München bald schon zu klein wurden. Bereits zwei Jahre nach Gründung fiel deshalb die Entscheidung zum Bau eines eigenen Werks im oberbayerischen Mühldorf am Inn. Im Oktober 2011 nahm das inzwischen auf 35 Mitarbeiter angewachsene Unternehmen seinen Betrieb am neuen Standort auf, wo nun Entwicklung, Produktion und Verwaltung unter einem Dach gebündelt sind. Über 340 Bandtrockneranlagen in 17 Ländern hat Christian Wenner seit 2008 mit seinem Unternehmen NEWeco-tec installiert. Dabei erfolgt neben dem Engineering auch der komplette Aufbau jedes Kompakttrockners in der eigenen Werkhalle inkl. Funktionsprüfung und individueller Lackierung auf Wunsch. Die Fertigung in Deutschland und der betriebsfertige Versand sichern die hohe Qualität und Leistungsfähigkeit der Anlagen. In drei bis fünf Tagen sind die NEWtainer-Kompaktbandtrockner nach Auslieferung betriebsbereit. Die Nachfrage ist enorm: Jede Woche verlässt mindestens ein Kompaktbandtrockner das Werk.

Vielseitige Anlage
Das Konzept der Kompaktbandtrockner, die die NEWeco-tec unter dem Namen NEWtainer vertreibt, ist ebenso einleuchtend wie effizient: Basis war die verfahrenstechnische Optimierung, anders als bei marktüblichen Trocknern nicht den Raum, sondern das Produkt zu erwärmen und zu durchströmen. Voraussetzung für diesen Prozess ist ein zuverlässig luftdichter Raum, in dem warme Luft per Unterdruck durch einen unter dem Trocknerband angebrachten Saugventilator durch das Substrat gezogen wird. Christian Wenner erkannte das hierfür erforderliche Potenzial in Schiffscontainern, wie sie auch bei Blockheizkraftwerken zum Einsatz kommen. Er übertrug die Containerbauweise auf sein Konzept und konnte dadurch aus dem Stand heraus standardisierte, platzsparende, versetz- und erweiterbare Anlagen mit zertifizierter Statik kostengünstig anbieten. Die Container sind wetterfest, variabel einsetzbar, robust und schnell verfügbar. Eine komplette Innenwandverkleidung aus Edelstahl macht sie dauerhaft korrosionsbeständig und langlebig. Da für die Konstruktion ausschließlich Industriekomponenten zum Einsatz kommen, halten die Anlagen einer 24/7-Beanspruchung stand. Durch ihre Normmaße sind die Container – auch mit Aufbau – standardmäßig problemlos per LKW zu transportieren und bei verändertem Bedarf auch modular erweiterbar.

Bedarfsgerechte Konstruktion
Die Konstruktion der Kompaktbandtrockner basiert auf einem Plattformprinzip: Vier verschiedene Modelle stehen zur Verfügung. Je nach gewünschter Wärmeaufnahme und Größe sind die NEWeco-tec Kompaktbandtrockner mit einem oder zwei Bandtrocknern, Ventilatoren und Wärmetauschern ausgestattet. Für Großanlagen wird die Sechs-Meter-Containerlänge als Querformat genutzt und die gewünschte Trocknerlänge durch eine entsprechende Anzahl von hintereinander gereihten Containern erzielt. Steuerung und Abluft finden je nach benötigter Bandlänge im Container oder in einem zusätzlichen Containeraufbau Platz. Von außen direkt zu befüllende oder mit vorgelagerten Separatoren ausgestattete Beschicker bringen das zu trocknende Substrat als gleichmäßige 100 – 200 mm dicke Schicht auf ein umlaufendes, luftdurchlässiges Kunststoffgewebeband vom Typ CONDUCTO® 5065 auf. Ein über dem Band platzierter, hoch leistungsfähiger Wärmetauscher liefert mit der Wärme aus einer angeschlossenen Biogasanlage oder einem benachbarten BHKW die notwendige Prozesstemperatur. Unter dem Band installierte Industrieventilatoren saugen die warme Luft per Unterdruck durch die Substratschicht und das Band. Dabei wird sie mit Feuchtigkeit beladen. Die feuchte Luft wird per Radialventilator nach außen abtransportiert, wobei das Band bei der Luftführung von oben nach unten als Staubfilter dient. Feinpartikel werden in der Substratschicht zurückgehalten. Abhängig von der verfügbaren Wärmemenge und Prozessparametern wie Eingangstrockengehalt und gewünschter Restfeuchte passt der Trockner Bandlaufgeschwindigkeit und Temperatur per SPS-Steuerung an. Passende Funktionsmodule wie Separationseinheit, Misch-, Förder-, Pelletier- oder Brikettiereinrichtungen sowie Abluftwäscher ergänzen das Konzept. Mischeinrichtungen, die getrocknetes Produkt und Rohgärreste mischen, ermöglichen die direkte Aufgabe von Gärresten ab sechs Prozent Trockensubstanz. Vorgeschaltete Separatoren zur Fest-/Flüssigtrennung  erhöhen den Eingangstrockensubstanzgehalt auf 20 bis 30 Prozent. Nach der Trocknung im NEWtainer haben die Produkte nur noch 15 Prozent Restfeuchte, was 85 Prozent Trockensubstanz entspricht. Die Effizienz der Anlagen ist beeindruckend: Neben dem extrem sparsamen Energieverbrauch – ein 40-Fuß-Container verbraucht lediglich 10 kWh – spricht die Volumen- und Gewichtsersparnis des getrockneten Guts für sich. Bei einer Biogasanlage mit einer jährlichen Produktionsleistung von 500 kW fallen 10.000 – 12.000 t Gärreste pro Jahr an. Der 40-Fuß-Kompaktbandtrockner für eine 500 kW-Anlage entzieht Gärresten zwei Drittel ihres Wassergehalts und senkt ihr Gewicht pro Stunde von 600 kg auf 190 kg.

Besondere Gewebekonstruktion
Maßgeblichen Anteil an dieser hohen Effizienz hat das umlaufende, patentierte Prozessband vom Typ CONDUCTO® 5065 der GKD – GEBR. KUFFERATH AG. Die besondere Gewebekonstruktion macht das Trocknerband aus Kunststoffgewebe trotz geringer Maschenöffnung hoch luftdurchlässig. Dennoch hält es Staub und Feinpartikel sicher zurück. Dies ist besonders bei Biomasse-Substraten wie Gärsubstrat, Sägespäne, oder Holzhackschnitzeln von besonderer Bedeutung, da die effiziente Rückhalteleistung nicht nur Produktionsstörungen durch verstopfte Gewebeporen verhindert, sondern auch zusätzliche externe Luftreinigungsmaßnahmen zur Einhaltung der Grenzwerte erübrigt. In Laufrichtung eingewebte Bronzedrähte verhindern elektrostatische Aufladung. Die robuste Konstruktion ist leicht zu reinigen, bis 120 °C temperaturbeständig, zug- und abriebfest, querstabil und laufgenau. Diesen Eigenschaften verdankt das Prozessband seit Jahren seinen hervorragenden Ruf in der Holzindustrie, auch bei härtesten Bedingungen absolut zuverlässig und verschleißfrei zu arbeiten. In den 40-Fuß-Containern von NEWeco-tec kommen je Trockner ein oder zwei 2,30 Meter breite und 24 Meter lange Bänder aus CONDUCTO® -Gewebe zum Einsatz.

Fruchtbare Zusammenarbeit
Bei der Wahl der Prozessbandtechnologie ließ sich Christian Wenner neben seinen eigenen, langjährigen Erfahrungen bei Bandtrocknern von dem durchweg positiven Renommee der GKD-Bänder leiten. „CONDUCTO®-Bänder sind wirklich so gut, wie man in der Branche hört“, bringt er drei Jahre später die Bewertung der damaligen Entscheidung auf den Punkt. Sehr positiv hat er auch die initiale Beratung der GKD-Techniker in Erinnerung, die ihn bei der optimalen Bandauslegung seiner neuen Kompaktbandtrockner mit Rat und Tat intensiv unterstützten. Angesichts des schnellen Unternehmenswachstums von NEWeco-tec gewann zunehmend die ebenso zuverlässige wie flexible Lieferung der unterschiedlichen Bandtypen für den Unternehmer an Bedeutung. Die robuste, gleichbleibend hohe Qualität der Bänder festigt das leistungsfähige Image seiner Anlagen. „Die Zusammenarbeit mit GKD war vom ersten Tag an sehr, sehr gut“, lobt er. Vertriebschef Martin Bickel ergänzt: „Die persönliche, vertrauensvolle Kooperation mit GKD möchten wir nicht missen. Sie ist die beste Basis für weiteres gemeinsames Wachstum.“

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