Verwertung von Kaffeeschalen
Kaffeeschalen sind ein wertvoller nachwachsender Energieträger. Sie fallen in den Anbauregionen Afrikas sowie Süd- und Mittelamerikas als Abfallprodukt bei der Rohkaffeeverarbeitung an. Da in den lokalen Haushalten ländlicher Regionen noch vorwiegend Holz für das Zubereiten der Mahlzeiten verbrannt wird, sollen die Kaffeeschalen mit Hilfe eines angepassten Holzvergasers für das Kochen nutzbar gemacht werden.
Die Idee zur Nutzung der Kaffeeschalen entstand über eine Initiative der
Regionalgruppe Berlin
Der Bezirk Karagwe, im Hochland von Tansania westlich des Victoria Sees, ist vorwiegend durch die landwirtschaftliche Bewirtschaftung lokaler Kleinbauern geprägt. Die meisten Familien sind Selbstversorger und leben von dem, was Sie auf ihren Felder anbauen und ernten, u.a. auch Kaffee. Der Verkauf des Kaffees an die lokalen Kaffeemühlen stellt eine wichtige zusätzliche Einkommensquelle dar. In der Erntesaison werden die frischen Kaffeebohnen nach der Anlieferung in den Kaffeemühlen getrocknet, gereinigt und von deren Schalen getrennt. Die Schalen machen knapp 50% des Eigengewichtes der Rohbohne aus. Die Schalen landen als ungenutzter Abfall auf einer Deponie, wo sie sich durch die enorme Hitzeentwicklung im Inneren der Deponie nach einiger Zeit von selbst entzünden.
Alternativen
Quasi-Vergaser Die aus dem asiatischen Raum bekannte Kochgelegenheit die als Brennstoff Reisspelzen nutzt, hat den Vorteil einer kontinuierlichen Betriebsführung. Zu Beginn des Kochens wird der Kocher beladen und angezündet. Anschließend kann neues Brennmaterial zugeführt werden. Dies gewährleistet eine stabile Flamme und eine geringe Rauchentwicklung über die gesamte Dauer des Kochens. Das Prinzip funktioniert theoretisch. Aufgrund der im Vergleich zu Reisspelzen andersartigen Eigenschaften (Schüttung, Heizwert, Brennverhalten) der Kaffeeschalen besteht hinsichtlich der baulichen Umsetzung noch Optimierungsbedarf. Im Vergleich zum TLUD ist dieser Vergaser komplexer in der Bauweise und wäre damit teurer in der Produktion und in der Anschaffung. |
TLUD (Top Lit Up Draft) -Vergaser Dieses Modell nutzt den Kamineffekt um die im Inneren enstehenden flüchtigen Gase an der Austrittsstelle zu verbrennen und eine stabile Flamme zu erzeugen. Vorteil bei diesem Modell ist die gleichmäßige Vergasung des Brennstoffes im Brennstoffspeicher. Dadurch bedarf es wenig Aufmerksamkeit bei der Bedienung. Nachteilig wirkt sich bei diesem Funktionsprinzip insbesondere die chargenweise Betriebsführung aus. Die Dimensionen des inneren Brennstoffspeichers bestimmen die Dauer des Kochens. Der Brennstoff brennt von oben nach unten ab. Demzufolge kann dieser während des Betriebes nicht von oben zugeführt werden. Der Prozess muss unterbrochen und der Brennstoffspeicher erneut befüllt werden. Hauptproblem ist dabei die Entstehung gesundheitschädigender Rauchgase am Ende jeder Charge. |
Ausblick
Die bisherigen Versuche haben gezeigt, dass beide Funktionsprinzipien ein hohes Potential für eine erfolgreiche Weiterentwicklung aufweisen. Bei beiden Modellen bedarf es noch einiger baulicher Optimierungsarbeiten. (Luftregelung, Brennstoffzufuhr, Wärmeleitung in den Topf ). Erste Tests wurden mit zerkleinerten Hobelspänen durchgeführt, weitere Versuch mit Kaffeeschalen folgten. Für eine erfolgreiche Implementrierung des Kochers muss insbesondere das lokale Nutzungsverhalten erfasst werden und anschließend in die Konstruktion einfließen. Dies kann nur durch eine ausführliche Erprobung vor Ort zusammen mit den eigentlichen Nutzern geschehen.
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Interessierte Studenten können diese Thematik im Rahmen einer Beleg-/Diplomarbeit am Institut für Energietechnik an der Technischen Universität Dresden durchführen. Themen auf
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bereits abgeschlossenes Thema:
Brennstofftechnische Charakterisierung von Kaffeeschalen - Untersuchung für den Einsatz im häuslichen Gebrauch in Entwicklungsländern