Junge Innovatoren gegen Energiekrise

09.10.2023 | Geschrieben von Marcel Knobloch

Zwei Schüler eines Technischen Gymnasiums haben im Rahmen ihres Seminarkurses eine umweltfreundliche Pelletpresse entwickelt. Sie wandten sich an Bucher Hydraulics, um Unterstützung bei der Entwicklung eines hydraulischen Antriebssystems für diese innovative Presse zu erhalten, die Holzabfälle in hochwertige Pellets umwandelt.

Hintergrund des Schulprojekts

Daniel Klösel und Johannes Schultz vom Technischen Gymnasium in Waldshut-Tiengen wählten für ihren Seminarkurs das Thema „Klimapolitik und Energiekrise - Die Pelletheizung als Alternative“. Mit diesem Projekt zum Thema Umweltschutz verfolgten die beiden das Ziel, die bei der Holzverarbeitung entstehenden groβen Mengen an Abfallprodukten wie Sägespäne und Sägemehl effektiv – als Pellets – wiederzuverwenden. Dafür planten die beiden Schüler, eine eigene Pelletpresse zu konstruieren und zu bauen.

Die Rolle des Hydraulikaggregats

Im Laufe des Projekts stellte sich heraus, dass die erforderliche Regelung der Drehzahlen nur über ein hydraulisches System erreicht werden kann. Mit einem Elektromotor lässt sich dies nicht erreichen. Die Schüler suchten nach Expertenwissen und fanden in den Entwicklungsleitern von Bucher Hydraulics Klettgau Spezialisten, die kompetente Unterstützung für ihre Herausforderung anboten. Nach der Fertigstellung des 3D-Modells der Pelletpresse erarbeiteten die Spezialisten eine Lösung: Angesichts der Anforderungen an niedrige Drehzahlen des Antriebs bei gleichzeitig mittleren bis hohen Drücken und einer Leistung von 5 kW entschied man sich für eine fortschrittliche Kombination von Hydraulikkomponenten: Hydraulikaggregat, Stromregelventil, Innenzahnradmotor und Elektronik.

Bemerkenswerterweise stammt das Hydraulikaggregat vom Bucher-Standort in Grand Rapids, USA, wo es normalerweise in Anwendungen wie Drehbänken, Spritzgießmaschinen, Pressen und schweren Hebevorrichtungen Verwendung findet. Die ebenfalls von Bucher Hydraulics hergestellten Stromregelventile haben ihr typisches Einsatzgebiet im Winterdienst. Die Anwendung dieser Technologien in einer Pelletpresse zeigt die vielfältigen Möglichkeiten von Hydrauliksystemen aus unterschiedlichen Branchen.

Erfolgreiche Inbetriebnahme

Nach dem erfolgreichen Einbau des Hydraulikaggregats konnte die Pelletpresse in Betrieb genommen werden. Anfangs gab es mechanische Probleme, die jedoch schnell behoben werden konnten. Das von Bucher Hydraulics bereitgestellte Aggregat erwies sich als leistungsstark und produzierte aus Holzabfällen qualitativ hochwertige Pellets.

Pelletheizung und Pelletpresse

Eine Pelletheizung nutzt zusammengepresste Holzspäne, sogenannte Pellets, als Brennstoff. Diese werden in einer Brennkammer verbrannt, um Wärme für die Wassererwärmung zu erzeugen. Die überschüssige Wärme kann in einem Heizkreislauf gespeichert werden. Pellets, die zu 100 Prozent aus Reststoffen bestehen, leisten einen Beitrag zum Klimaschutz, da sie das CO2 neutralisieren, das ein Baum bei der natürlichen Verrottung freisetzen würde. Zudem sind Pellets im Vergleich zu Heizöl mittlerweile preiswerter.

Ein Pelletierer wandelt Biomasse, wie z. B. Sägemehl, effizient in Pellets um. Das Material wird unter hohem Druck und erhöhter Temperatur durch eine Matrize im Inneren der Maschine gepresst. Dabei wird das im Holz enthaltene Lignin verflüssigt, das als natürliches Bindemittel für die Pellets dient. Nach dem Pressvorgang werden die Pellets auf die gewünschte Größe geschnitten und gehärtet, um sie lagerfähig zu machen.

Auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft

Die erfolgreiche Partnerschaft zwischen Bucher Hydraulics und den Schülern des Technischen Gymnasiums zeigt, wie Innovation und Zusammenarbeit zu nachhaltigen Lösungen führen können. Das Projekt unterstreicht das Potenzial der Hydrauliktechnologie bei der Förderung umweltfreundlicher Initiativen und Bildungsprojekte.

Die beiden Schüler haben ihren Seminarkurs erfolgreich abgeschlossen und erwägen eine Teilnahme am Schülerwettbewerb „Jugend forscht”.

Bucher Hydraulics arbeitet in diversen Projekten eng mit Schulen und Hochschulen zusammen, um die Begeisterung für das Thema Hydraulik zu fördern.