Automatisiertes System zur Überprüfung von Biokraftstoff auf unerwünschte Verunreinigungen
Biokraftstoff kann kostengünstiger und umweltfreundlicher sein als andere Kraftstoffarten. Die Qualität variiert jedoch erheblich, je nach Kraftstoffart und -quelle sowie Handhabung und Lagerung. Diese Qualitätsschwankungen verursachen in europäischen Kraftwerken unnötige Kosten und erhöhen die Emissionen in der gesamten Produktionskette für Bioenergie. Die aktuelle Vorgehensweise bei der Qualitätskontrolle von Biokraftstoffen basiert auf einer manuellen Probenahmemethode, bei der nur wenige Proben aus jeder Liefercharge entnommen und in einem Labor analysiert werden. Dieser Vorgang nimmt viel Zeit in Anspruch. In der Regel dauert es mehr als einen Tag, bis die Ergebnisse vorliegen, wodurch sich alles weiter verzögert. „Potenzielle Stichprobenfehler sind dabei sehr wahrscheinlich“, so Mika Muinonen, Projektkoordinator und Vertriebsleiter bei Inray, dem Unternehmen hinter OPTIFUEL. „Selbst mit einer sehr genauen Laboranalysemethode sind zuverlässige Ergebnisse nicht garantiert.“ Eine intelligente Lösung Das Projekt OPTIFUEL entwickelte eine intelligente, zuverlässige und vollautomatisierte Lösung, die zuverlässige Echtzeitdaten zur Qualität von Biokraftstoffen liefert. Mit der Lösung werden feste Biokraftstoffe auf Förderbändern gescannt und Faktoren wie Feuchtigkeit und Fremdkörper (z. B. hineingefallene Werkzeuge) analysiert. „Das Prinzip ähnelt Röntgenscannern, wie wir sie von Flughäfen her kennen“, erklärt Muinonen. Andere Technologien wie Laserscanning und maschinelles Sehen entnehmen weitere Schlüsselparameter aus dem Kraftstoffdampf. Die Kraftstoffqualität wird in einer oder mehreren kritischen Phasen der Kraftstoffhandhabung überwacht. Diese Daten werden dann an einen Kontrollraum weitergeleitet, in dem sich das Kraftstoffverwaltungssystem befindet, das zur Optimierung der Sortierung, Speicherung, Mischung und Zuführung von Biokraftstoff sowie der gezielten Verbrennung im Kessel verwendet wird. Das heißt, dass mehr Energie pro Tonne des gelieferten Biokraftstoffs gewonnen wird, wodurch an überteuertem Biokraftstoff, manueller Arbeit und unnötiger Ausrüstung eingespart werden kann. Darüber hinaus entstehen weniger Abfälle und Treibhausgase. Die Schnittstelle von OPTIFUEL ist auch in die Steuerungs- und Kraftstoffverwaltungssysteme von Kraftwerken integriert, um die Energieerzeugung über die gesamte Biokraftstoffproduktion hinweg zu optimieren. Die Analyseergebnisse stehen bereit, noch bevor der Fahrer das Kraftwerk wieder verlässt. Höhere Einsparungen für die EU Die Optimierung der gesamten Kraftstoffkette führt zu einer allgemeinen Verbesserung der Effizienz und damit zu Kostensenkungen. „Die offensichtlichsten Einsparungen ergeben sich aus genaueren Kraftstoffpreisen und geringeren Kosten für die Probenahme und Analyse bei geringerem Personalaufwand“, sagt Muinonen. „Weitere Einsparungen gehen auf die Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten und die geringere Anzahl von Produktionsausfällen zurück.“ Die OPTIFUEL-Lösung könnte für die gesamte Bioenergieproduktion der EU jährliche Einsparungen in Höhe von 1,5 Mrd. EUR erzielen und die Treibhausgasemissionen um 0,5 bis 3,0 Mio. Tonnen senken. OPTIFUEL ermöglicht zudem auch den effektiven Einsatz lokaler Biokraftstoffe von geringerer Qualität, was die Unabhängigkeit der EU in Bezug auf diese Energiequelle erhöhen würde. In mittelgroßen Biomassekraftwerken könnte OPTIFUEL jährliche Einsparungen von bis zu 1 Mio. EUR ermöglichen. Erfolgreiche Feldversuche Während des Projekts installierte das Team das System vor Ort in den Räumlichkeiten ausgewählter Kunden in Finnland und Schottland und führte erfolgreich Demonstrationen des Systems durch, die positive Rückmeldungen erhielten. Es wurden bereits mehrere Systeme verkauft. „Wir haben jetzt ein kommerzialisiertes Produkt, das vielen Biokraftwerken helfen kann, ihre Produktion zu verbessern. Unsere nächsten Schritte drehen sich daher vollständig um den Verkauf.“
Schlüsselbegriffe
OPTIFUEL, Biokraftstoff, Verbrennung, Verunreinigungen, Treibhausgase, Effizienz, Abfall, Einsparungen, Geld
