Nachwachsende Rohstoffe nutzen

Das Unternehmen BDI Anlagenbau beschäftigt sich mit der Technik zur Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe. Planung und Bau von Anlagen zur Produktion von Biodiesel aus pflanzlichen und tierischen Fetten sowie Ölen ist dabei ein wichtiges Standbein des Unternehmens. Bereits 1982 wurde in enger Zusammenarbeit mit Grazer Universitäten ein Verfahren entwickelt, mit dem aus unterschiedlichen pflanzlichen Ölen hochwertiger Biodiesel gewonnen wird. 1988 war dann auch der Einsatz von 100% gebrauchten Speiseölen sowie von tierischen Fetten mit hohem Anteil an freien Fettsäuren möglich. Eine Beimischung von frischen Ölen ist nicht notwendig. Die Umstellung der Produktion auf einen anderen Rohstoff ist schnell und problemlos möglich. Diese Technologie garantiert 100%ige Ausbeute und Biodiesel in DIN-51606-Qualität.

Bei diesem Verfahren zur Biodieselproduktion gelangt der Rohstoff gemeinsam mit der für die Umesterungsreaktion notwendigen Methanol-Katalysator-Mischung in den Reaktor. Bei der Reaktion entstehen Fettsäure-Methylester und Glycerin. Der Methylester wird nach der Umesterung gereinigt, entmethanolisiert, getrocknet. Vom Qualitätspuffer wird der normgerechte Biodiesel in den Lagertank gepumpt. Die als Nebenprodukt beim Umesterungsprozess anfallende Glycerinphase wird mit einer Säure aufgespalten und anschließend getrennt. Die abgetrennte Fettsäurephase lässt sich beim BDI-Verfahren ebenfalls zu Biodiesel verestern. Das führt schließlich zu einer 100%igen Ausbeute. Die Glycerinphase wird nach der Spaltung und Phasentrennung auf einen neutralen pH-Wert eingestellt und in einer Destillationskolonne vom Methanol befreit. Das rückgewonnene Methanol lässt sich in der Umesterung wieder einsetzen. Das Rohglycerin, meistens mit einem Glyceringehalt von 80% hat eine handelsübliche Qualität. Der eingesetzte Katalysator wird in Form eines Feststoffdüngers als weiteres, nutzvolles Nebenprodukt zurückgewonnen. Der Vorteil des BDI-Verfahrens ist die vollständige Umwandlung aller Öle und Triglyceride zu Biodiesel. Das Ergebnis sind drei wertvolle Produkte: Biodiesel, Glycerin und Düngemittel.

BDI Anlagenbau konstruiert die geplanten Anlagen im eigenen Haus. Als technisches Hilfsmittel wurde in der Vergangenheit AutoCAD LT verwendet. Als eine großindustrielle Biodieselanlage in Butler (USA) zu projektieren war, musste der Verrohrungsplan in mindestens drei Ansichten gezeichnet und zusätzlich noch diverse Rohrleitungsdetails sowie Materiallisten erstellt werden. Das war mit dem bislang verwendeten Programm nur sehr umständlich möglich. Um nicht nur in der Entwicklung der Technologien, sondern auch bei der Planung die Nase vorn zu haben, war nun ein geeignetes Werkzeug zu finden. Wichtig dabei waren Automatismen zur Zeiteinsparung, wie die Erstellung von Isometrien, Materialauszug, Erzeugung von Ansichten und Schnitten. Auf der Suche nach einer geeigneten CAE- Software entschied sich das Unternehmen für die objektorientierte 3D-Anlagenplanungssoftware ACPlant Designer von ACPlant Consult. Obwohl CAD-systemunabhängig, gewährleistet das Programm eine 100%ige AutoCAD-Kompatibilität. Dadurch bietet dieses Produkt neben der Erfüllung der gestellten Anforderungen auch noch durchgängige Datenkonsistenz, angenehmes Programmhandling sowie vielfältige Anpassungsmöglichkeiten an die hauseigenen Standards. Bei BDI wurde ACPlant Designer mit den Modulen ACFlow, zur Erstellung von R&I-Schemata, ACPipe 3D, zur umfassenden 3D-Piping-Planung und ACIsogen, zur automatischen Isometrie-Erstellung installiert.

Zur raschen Einarbeitung der Konstrukteure wurde eine einwöchige Anfängerschulung abgehalten. Die Teilnehmer fanden sich auf der Windows-orientierten Oberfläche schnell zurecht. Schemata sind mit der umfangreichen Symbolsammlung und den intelligenten Einfügeroutinen von ACFlow leicht zu erstellen. Auch die immer wieder anfallenden Änderungen sind durch das Programm einfach zu bewältigen. So lassen sich zum Beispiel ganze Stränge als Einheit behandeln. Ventile, Pumpen und andere Elemente, die sich auf den Leitungen befinden, werden beim Verschieben des Strangs automatisch mitgezogen. Für die anschließende 3D-Aufstellungsplanung lässt sich ACPipe 3D einsetzen. Dabei erleichtern und beschleunigen zahlreiche Hilfsfunktionen die Konstruktions- und Veränderungsprozesse: Apparate und Behälter werden sehr effizient mit dem inkludierten BehälterAssistent aufgestellt, in AutoCAD konstruierte Elemente wie Wärmetauscher können einfach in den ACP übernommen werden. Die Funktion AutoRoute vereinfacht die Konstruktion der Rohrleitung im 3D-Raum, AutoRohr belegt die Mittellinien selbstständig mit Rohr- und Formteilen in den vorgegebenen Dimensionen und Materialien. Bei Änderungen werden die notwendigen grafischen Anpassungen automatisch vorgenommen, so wird beispielsweise der anschließende Strang beim Einsetzen einer Reduzierung automatisch in der neuen Dimension neu konstruiert. Die bei BDI nicht allzu umfangreichen Stahlkonstruktionen werden nicht mit dem ACP-Modul ACSteel, sondern einfach in AutoCAD erzeugt. Ganz wichtig ist hingegen die automatische Erzeugung von Isometrien, die mit ACIsogen auf Knopfdruck erfolgt und für die Abwicklung mit den Monteuren unerlässlich ist.

Aus dem 3D-Modell können alle Ansichten und Schnitte generiert werden, was wiederum Zeitersparnis und verringerte Fehlerquellen bedeutet. Eine weitere Fehlerreduktion lässt sich durch die Kollisions- und Konsistenz-Kontrollen erreichen, die zum Beispiel vor Kollisionen, offenen Leitungsenden oder unpassenden Nennweiten bei angeschlossenen Elementen warnen. Ebenfalls auf Knopfdruck werden mit ACRepGen Materialauszüge für die Erfassung und den Einkauf des Rohrleitungsmaterials erstellt. Dies kann zeichnungsbezogen oder über ganze Projekte erfolgen. Mittlerweile wurden mehrere Projekte mit dem ACPlant Designer abgewickelt. Dazu gehören:

• Biodieselanlage TME (Thüringer Methylesterwerke), Niederpöllnitz, Thüringen, mit einer Kapazität von 50 000 t/a

• Biodieselanlage Saria BioIndustries, Malchin, Mecklenburg-Vorpommern mit einer Kapazität von 12 000 t/a

• Biodieselanlage SEEG, Mureck, Österreich, mit einer Kapazität von 4500 t/a. Bei dieser Anlage handelte es sich um die Erweiterung einer bestehenden Anlage, die vormals von BDI noch ohne die Hilfe des ACPlant Designers konstruiert wurde. Dabei wurden die alten Verrohrungen, die als AutoCAD-3D-Zeichnungen vorhanden waren, einfach übernommen aber nicht in den ACPlant Designer eingebunden.

• In Detailplanungsphase: Biodieselanlage BioDiesel Kärnten GmbH, Arnoldstein, Österreich, mit einer Kapazität von 50 000 t/a.