Um die Produktion von Ziegeln nachhaltig zu gestalten, werden im Projekt BioBrick Prozesswärme und Rückstände aus Biomasseanlagen genutzt (Quelle: iStock/Alextov)
Das Projektkonsortium besteht aus dem Anlagenhersteller Burkhardt GmbH und dem Ziegelwerk Ernst GmbH & Co. KG als Anwender. Die Projektkoordination, die Konzeption der Energieversorgung und die Begleitforschung liegen bei Fraunhofer Umsicht. Das Projekt hat eine Laufzeit von zwei Jahren, sodass Ergebnisse Anfang 2022 zu erwarten sind. Zwei Schwerpunkte werden dabei betrachtet.
Schwerpunkt 1: Energieversorgung über Biomasse
Im ersten Schwerpunkt wird mit dem Anlagenhersteller und dem Ziegelwerk ein Konzept für die Einbindung einer Holzvergasertechnologie und eines Blockheizkraftwerks (BHKW) in die Energieversorgung des Standorts entwickelt. Für die Herstellung der Ziegel wird momentan ein Tunnelofen 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 das Strom für die Produktion erzeugt. Als innovative Option wird untersucht, ob der heiße Abgasstrom aus dem BHKW (vor Wärmeübertrager) direkt als Prozesswärme für die Beheizung des Tunnelofens genutzt werden kann. Im zweiten Szenario wird das Synthesegas aus dem Holzvergaser über modifizierte Gasbrenner direkt für die Produktion eingesetzt.
Schwerpunkt 2: 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. Hinsichtlich des Ziegels sind dabei die Festigkeit, Maßhaltigkeit und Wärmedämmeigenschaft von Bedeutung. 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.