Gülle als HeizmaterialEine clevere Idee hatten drei Schüler des Clara-Fey-Gymnasiums
Die Eignung von Güllepellets als Heizmaterial untersuchten Julian Jacobs (v.l.), Erik Hofmann und Patrick Pütz mit ihrem Lehrer Niclas Jansen im Rahmen ihres erfolgreichen Forschungsprojekts.
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Schleiden – Viel Energie haben Erik Hofmann, Patrick Pütz und Julian Jacobs in ihre Arbeit gesteckt, mit der sie sich beim Wettbewerb „Jugend forscht“ vorstellten. Doch ihre Bemühungen wurden belohnt.
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Gülle als geeigneter Bennstoff
Sie erhielten gleich zwei Sonderpreise für ihre Untersuchungen, mit denen sie ein drängendes Umweltproblem lösen möchten. Sie gingen der Frage nach, ob sich die überschüssigen Mengen an Gülle als Brennstoff eignen. „Güllepellets“ waren das Ziel des Projekts, das über zwei Jahre lief.
Handgeformt sind die Prototypen der Güllepellets.
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Damit konnten die drei im Regionalwettbewerb den ersten Platz belegen. Im Landeswettbewerb erhielten sie den ersten Preis für Umwelt und ebenfalls den ersten Preis für erneuerbare Energien. Heute gehen die drei in die Klassen 8 bis 10 des Clara-Fey-Gymnasiums. „Das ist schon ein großer Erfolg, dass die drei es so weit geschafft haben – schließlich mussten sie gegen viel ältere Konkurrenten antreten“, freute sich Physiklehrer Niclas Jansen, der die Arbeit betreute, über den Erfolg.
Alles startete mit einem Forschungsprojekt für First Lego League
Ursprünglich waren die drei Nachwuchsforscher in der Robotic-AG aktiv, die Physiklehrer Jansen leitet. „Vor zwei Jahren haben wir uns für die First Lego League ein Forschungsprojekt überlegt“, sagte Erik Hofmann. Projekte zum Thema Umwelt wurden da gefordert. „Wir hatten in den Medien gehört, dass die Gewässerverschmutzung mit Nitrat durch Gülle ein Thema ist“, erzählte er weiter. Deshalb sei die Idee entstanden, eine andere Verwendungsmöglichkeit zu suchen.
„Bei der Recherche haben wir herausgefunden, dass so etwas früher zum Heizen genutzt wurde“, sagte Patrick Pütz. Also untersuchten die drei Jungs, was für ein Potenzial an Heizenergie in Gülle steckt. „Eine ziemlich archaische Geschichte“, so Erik Hofmann – schließlich seien da auch Schadstoffe drin.
Jugend forscht erkannte das Potenzial der Idee
Bei der „First Lego League“ konnten die drei kein Interesse mit ihrer Idee wecken, doch bei „Jugend forscht“ sah das ganz anders aus. Im ersten Jahr des Projekts hatten sie ihre Energie darauf verwendet, Verfahren auszuarbeiten, wie feste und flüssige Bestandteile der Gülle getrennt werden könnten. Sie arbeiteten mit einer Zentrifuge und trockneten die Hinterlassenschaften. Mit der Hand wurden die ersten Prototypen der Güllepellets geknetet.
Zahlreiche Proben haben die Schüler im Rahmen ihrer Forschung genommen. Analysiert wurden sie teils in der RWTH Aachen.
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Die erste Teilnahme an „Jugend forscht“ ermutigte die Jungen weiterzumachen. So ging es nun daran zu erforschen, wie groß die Heizenergie der Güllepellets ist, welche Schadstoffe in ihnen stecken und wie viel Asche sie hinterlassen. Dass die Ausstattung einer Schule für derartige Analysen nicht ausreicht, war schnell klar. Deshalb wurden diese am Institut für Technologie der Erneuerbaren Rohstoffe der RWTH Aachen durch Daniel Wohter durchgeführt.
Verfahren für die industrielle Nutzung geeignet
Die Ergebnisse sind spannend. So ist der Heizwert vergleichbar mit dem von Holzpellets. Allerdings gibt es Probleme mit den Schadstoffen: Der Chlorgehalt ist sehr hoch, so dass bei der Verbrennung Dioxine entstehen können. Auch der Schwefel müsste gefiltert werden. „Das Verfahren ist nur für eine industrielle Nutzung geeignet“, so Julian Jacobs.
Die Verbrennung der Pellets wurde genau untersucht.
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Eine interessante Nebenerscheinung ist, dass der Phosphor, der als Dünger interessant ist, in der Asche konzentriert wird. „Das ist ein wichtiger Stoff, der nicht verloren gehen darf“, so Erik Hofmann. Der Stickstoff, der bei der Ausbringung von Gülle die Nitrat-Probleme mit sich bringt, wird bei der Verbrennung in Stickoxid umgewandelt und müsste auch gefiltert werden.
Der Wettbewerb für den „Zayed Sustainibility Prize“ steht als nächstes auf dem Plan
„Wir haben unsere Ziele erreicht“, sagte Erik Hofmann. Das Nitrat könnte bei der Verbrennung reduziert werden. Die Umwandlung in Asche würde sogar die Transportkosten bei der Verwendung als Dünger senken. „Eigentlich ist damit das Projekt abgeschlossen“, so Patrick Pütz.
Die Idee in der Praxis umzusetzen, werde schwierig und sei in der Schule nicht zu leisten. „Das bräuchte einen Investor, den es im Moment nicht gibt“, sagte Jansen. Er war den Schülern vor allem bei der Themenfindung und Präsentation behilflich: „Ich bin begeistert. Die Motivation der drei war so hoch.“
Auch wenn die Teilnahme bei „Jugend forscht“ nun Geschichte ist, könnte das Projekt noch weitergehen. Das Büro des „Zayed Sustainibility Prize“ fragte bei Jansen an, ob es für den weltweit ausgeschriebenen Wettbewerb eingereicht werden könnte – der ist in der fraglichen Kategorie mit 100 000 US-Dollar dotiert.