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Bewertung und Verringerung des Schadenspotenzials festdisperser Fremdstoffe in mengenmäßig bedeutenden Agrarrohstoffen bei der Stetigförderung in Umschlagsanlagen und Verarbeitungsbetrieben

 

Agrarrohstoffe sind - je nach Anbausituation und Erntebedingungen, Witterungseinflüssen und Transporttechnologien - in unterschiedlichem Maße mit Fremdstoffen verunreinigt. Diese Fremdstoffe sind für nachfolgende Verarbeitungsprozesse problematisch, da sie zu erhöhtem Verschleiß, zu Störungen oder gar zum Ausfall von Förder- und Produktionsanlagen führen können. In diesem Projekt soll eine Statistik über die durch Fremdstoffe verursachten Schäden erstellt und das Schadenspotenzial einzelner Fremdstoffarten bestimmt werden.

Ausgangssituation


Die industrielle Verarbeitung von Agrarrohstoffen erfordert den Einsatz von mechanischen Fördersystemen zum Umschlag und zur innerbetrieblichen Förderung von Schüttgut. Problematisch für einen störungsfreien und sicheren Betrieb von Stetigförderern können Fremdstoffe sein, die zu Schäden unterschiedlichen Ausmaßes führen. Stillstandszeiten durch schadensbedingte Ausfälle sind verbunden mit wirtschaftlichen Einbußen. Sogar Brand- und Explosionsereignisse, die einen Totalausfall der Anlage und ggf. auch Personenschäden zur Folge haben, können durch Fremdkörper ausgelöst werden.

Metallischer Fremdkörper

Abbildung 1: Metallischer Fremdkörper

In erntefrischen Agrarrohstoffe können mengenmäßig bedeutsame Anteile folgender Fremdstoffe enthalten sein:

  • Erde, Steine und Sand
  • Pflanzenreste und Fremdkörner
  • Insekten, Haare, Federn
  • Metall, Glas
  • Kunststoffe (Folien, Schnüre)

Art und Menge der Fremdanteile werden überwiegend durch Anbau- und Erntebedingungen sowie Witterungseinflüsse bestimmt. Für die weitere Verarbeitung ist (abhängig von den Anforderungen in der Lebensmittel-, Futtermittel- oder Biokraftstoffproduktion) eine Reinigung durch Gitterroste, Trommelsiebe, Magnetabscheider und ggf. weitere Reinigungstechnologien erforderlich. Da es bei der Reinigung auch zu einem ungewollten Wertstoffverlust kommt, muss die Reinigung immer bedarfsgerecht durchgeführt werden.

Für die Massenanteile von Fremdstoffen in Agrarrohstoffen sowie deren stoffliche Charakteristik existieren für die wichtigsten Getreidearten nur Erfahrungswerte, für alternative Rohstoffe ist der Kenntnisstand insgesamt unzureichend.

Infolge des weltweiten Bevölkerungswachstums, der sich entwickelnden Viehwirtschaft in Schwellenländern sowie der zunehmenden Produktion von Biokraftstoffen kommt es zu einer steigenden Nachfrage nach Agrarrohstoffen. Diese Konkurrenzsituation lässt insbesondere Futtermittelhersteller alternative Rohstoffe sowie neue Rohstoffmärkte erschließen. Insgesamt ist durch eine Veränderung der weltweiten Warenströme von Agrarrohstoffen zu erwarten.

 

Problemstellung

Zur bedarfsgerechten Reinigung von Agrarrohstoffen ist die Kenntnis der stofflichen Eigenschaften und der zu erwartenden mengenmäßigen Anteile an Fremdstoffen erforderlich. Auf Basis dieser Kenntnisse müssen geeignete Reinigungsverfahren ausgewählt werden.

 

Vorgehensweise und Zielsetzung

Die Basis des Forschungsprojekts bildet die wissenschaftliche Analyse und Bewertung von Schadensfällen beim Umschlag von Agrarrohstoffen, die durch Fremdstoffe verursacht werden. Verschiedene Fremdstoffe werden hinsichtlich ihres Schadenspotenzials klassifiziert.

Ein weiteres Forschungsziel ist die Charakterisierung von Agrarrohstoffen und der darin enthaltenen Fremdstoffe, sowie die Ableitung einer geeigneten, an den Bedarf angepassten Trennstrategie unter Berücksichtigung der evtl. gegenläufigen Ziele Fremdstofffreiheit und minimaler Wertstoffverlust.

Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen konstruktive und betriebliche Maßnahmen abgeleitet und bewertet werden, die Hersteller und Betreiber von Anlagen zum Umschlag, Transport und zur Verarbeitung von Agrarrohstoffen in die Lage versetzen, durch eine angepasste Strategie zur Abtrennung von Fremdstoffen die Standzeit ihrer Anlagen zu erhöhen und die Wartungskosten zu reduzieren.


 

 

Dieses Forschungsprojekt wird in Kooperation durchgeführt von den Forschungsstellen 

IFF

Forschungsinstitut Futtermitteltechnik der Internationalen Forschungs­gemeinschaft
Futtermitteltechnik e.V.

 

 

FML 
Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik
Technische Universität München

 

 


  

 

Das IGF-Vorhaben 16742 N/1 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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Ansprechpartner

Lehrstuhl fml

Technische Universität München
Boltzmannstraße 15
D-85748 Garching

 

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 Förderung

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Projektträger

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FV 16742 N / 1

 

Forschungsvereinigung

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Projektpartner

  • ADM Hamburg AG, Hamburg
  • Artus Lagerhaus GmbH, Frellstedt
  • BayWa AG, München
  • Bühler GmbH, Braunschweig
  • Enviva Pellets GmbH & Co. KG, Straubing
  • Fromme Landhandel GmbH & Co. KG, Salzgitter
  • H. Wolking Mühlen- und Maschinenbau GmbH & Co. KG, Vechta
  • Ing. Stefan Kastenmüller GmbH, Martinsried
  • Josef gr. Austing GmbH & Co. KG, Damme
  • Rückert Mühlen und Anlagentechnik GmbH & Co. KG, Altdorf b. Landshut
  • Schmidt-Seeger GmbH, Beilngries
  • Südhannoversche Mühlenwerke Engelke GmbH, Salzgitter
  • Umschlag- und Lagerhausgesellschaft mbH & Co. KG, Wolfsburg