DE4212334C1 - Burning fuel oil or natural gas - with pure oxygen@ to obtain heat with high efficiency without harmful emissions, with photo:synthetic conversion using bio:reactor - Google Patents

Burning fuel oil or natural gas - with pure oxygen@ to obtain heat with high efficiency without harmful emissions, with photo:synthetic conversion using bio:reactor

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Abstract

This is a method of obtaining heat by burning an energy-carrier such as fuel oil or, in particular, natural gas, synthesis gas or similar, in the following steps: Arranging for oxygen supply from atmospheric air. Burning of the energy-carrier, in the presence of the oxygen obtained, to produce heat. Photosynthetic conversion of the carbon dioxide and water obtained in the burning, if necessary with the addition of water and nutrients. Adding the gas obtained in the photosynthetic conversion, in particular oxygen and non-converted carbon dioxide, to the atmospheric air for the oxygen supply. A large number of variants, including the use of a bioreactor, are claimed for both method and equipment. USE/ADVANTAGE - The method avoids producing emissions that are harmful to the environment, in particular carbon dioxide and nitric or nitrogen oxide, while high efficiency is obtained in producing the heat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Wärme durch Verbrennen eines Energieträgers, wie Heizöl und insbeson­ dere Erdgas oder Synthesegas. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme durch eine Verbrennungseinrichtung zur Verbrennung eines Energieträgers, wie Heizöl und insbesondere Erdgas oder Synthesegas zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for generating heat by burning an energy source such as heating oil and in particular natural gas or synthesis gas. Furthermore concerns the Invention a device for generating heat by a Combustion device for burning an energy source, such as heating oil and especially natural gas or synthesis gas to carry out the method according to the invention.

Verfahren zum Erzeugen von Wärme bzw. Energie durch Verbrennen eines Energieträgers, wie Heizöl und insbesondere Erdgas oder Syn­ thesegas, sind allgemein bekannt. Darüber hinaus ha­ ben sich derartige Verfahren zur Wärme- bzw. Energiegewinnung gegenüber alternativen Verfahren durchgesetzt, welche auf der Ausnutzung von Wind, Sonne oder sonstigen geothermischen Phäno­ menen basieren. Letztere Verfahren lassen sich nämlich nicht wirtschaftlich sinnvoll zur Energiegewinnung betreiben. Des weiteren sind Verfahren zur Energiegewinnung mittels Atomener­ gie heutzutage nicht zuletzt aufgrund der hohen Sicherheitsauf­ lagen ausgesprochen kostspielig. Zudem bedürfen die Verfahren zur Ausnutzung von Atomenergie von der Planung über die Zulas­ sung bis hin zur Fertigstellung eines verhältnismäßig langen Zeitraumes, so daß diese Verfahren bei ihrer Realisierung ge­ genüber Weiterentwicklungen im kleinen Maßstab überholt sind. Insofern kann auch in Zukunft auf herkömmliche Verfahren zur Wärme- bzw. Energiegewinnung mittels Verbrennen fossiler Ener­ gieträger zur Deckung des ständig steigenden Wärme- bzw. Ener­ giebedarfs nicht verzichtet werden.Process for generating heat or energy by burning an energy source such as heating oil and especially natural gas or syn thesegas, are well known. In addition ha Such processes for heat or energy production enforced against alternative procedures, which on the Exploitation of wind, sun or other geothermal phenomena based on them. The latter method cannot be used operate economically to generate energy. Of others are methods for generating energy using atomic energy Not least today due to the high security requirements were extremely expensive. The procedures also require to exploit nuclear energy from planning through the Zulas solution to the completion of a relatively long Period, so that these procedures ge are outdated compared to small-scale developments. In this respect, conventional methods can also be used in the future Heat and energy generation by burning fossil fuels gieträger to cover the constantly increasing heat or energy may not be waived.

Allerdings haben derartige - herkömmliche - Verfahren zur Wärme- bzw. Energiegewinnung durch Verbrennen eines Energieträ­ gers den Nachteil der Freisetzung eines hohen Gehalts an Koh­ lendioxid und Stickoxid bzw. Stickstoffoxid. Da das beim Ver­ brennen eines fossilen Energieträgers freigesetzte Kohlendioxid und Stickoxid bzw. Stickstoffoxid auch heutzutage noch zumeist ohne besondere Aufbereitungsmaßnahmen an die Umwelt abgegeben werden, nimmt die Umweltbelastung der Luft ständig zu. Dies äu­ ßerst sich nicht zuletzt durch die sich ständig erweiternde Diskussion zum sogenannten Ozonloch und den damit zusammenhän­ genden Konsequenzen für den Menschen insgesamt als Teil der Na­ tur.However, such - conventional - methods for Heat or energy generation by burning an energy source gers the disadvantage of the release of a high content of Koh Oil dioxide and nitrogen oxide or nitrogen oxide. Since the ver burning a fossil fuel releases carbon dioxide  and nitrogen oxide or nitrogen oxide mostly still today released to the environment without special treatment measures the environmental pollution of the air is constantly increasing. This Not least because of the constantly expanding Discussion about the so-called ozone hole and the related issues consequences for human beings as part of the Na door.

Aus der DE 35 23 436 C2 ist für sich ein Verfahren zur Verbrennung von Kohlenstaub bekannt. Dabei wird Kohlenstaub mit einer unterstöchiometrischen Menge von Trägerluft durch einen Strahlbrenner in einen Feuerraum geblasen. In einer er­ sten Reaktionszone herrscht eine die Pyrolyse des Kohlen­ staubs ermöglichende Temperatur, wobei der Kohlenstaub dort größtenteils als unverbrannte Komponente vorliegt. In einer in Austrittsrichtung des Kohlenstaubs gesehenen nachfolgenden zweiten Reaktionszone wird dann der Kohlenstaub verbrannt, wobei zusätzliche Luft um den aus dem Brenner austretenden Kohlenstaub-Trägerluft-Strom in den Feuerraum eingeführt wird. Damit nun zumindest während des Leistungsbetriebs des Brenners die Pyrolyse und die Verbrennung des Kohlenstaubs im wesentlichen zeitlich und räumlich voneinander getrennt er­ folgen, wird die erste Reaktionszone frei von Rauchgasrück­ führung gehalten und die Zündung des Kohlenstaubes erfolgt gegen Ende der ersten Reaktionszone durch Beaufschlagung des von dem Brenner erzeugten Strahls mit mindestens einem im we­ sentlichen quer zum Strahl gerichteten Impulsfeld vorgege­ bener Feldbreite. Auch hier wird stets ein hoher Gehalt an Schadstoffen freigesetzt.DE 35 23 436 C2 describes a method for itself Burning coal dust known. This turns coal dust with a substoichiometric amount of carrier air blown a jet burner into a firebox. In a he The most reaction zone is the pyrolysis of coal dust permitting temperature, the coal dust there mostly as an unburned component. In a following seen in the exit direction of the coal dust The second reaction zone then burns the coal dust, with additional air around the exiting the burner Coal dust carrier air flow introduced into the combustion chamber becomes. So now at least during the power operation of the Brenner pyrolysis and combustion of coal dust in the essentially separated in time and space follow, the first reaction zone is free of flue gas return held and the ignition of the coal dust takes place towards the end of the first reaction zone by loading the beam generated by the burner with at least one in the we substantial pulse field directed across the beam field width. Here too there is always a high content of Released pollutants.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen von Wärme bzw. Energie durch Verbrennen eines Energieträgers anzugeben, mit dem sich umweltbelastende Emisio­ nen, insbesondere von Kohlendioxid und Stickoxid bzw. Stick­ stoffoxid, vermeiden lassen und gleichzeitig ein hoher Wir­ kungsgrad bei der Wärme- bzw. Energiegewinnung erreichen läßt.The invention is therefore based on the object of a method to generate heat or energy by burning a Specify energy source with the environmentally harmful Emisio NEN, especially carbon dioxide and nitrogen oxide or stick material oxide, can be avoided and at the same time a high we degree of efficiency in heat or energy production can be achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist erfin­ dungsgemäß erkannt, worden, daß zum kohlendioxid- und stickoxid­ bzw. stickstoffoxidarmen sowie wirksamen Erzeugen von Wärme und/oder Energie durch Verbrennen eines Energieträgers, wie Heizöl und insbesondere Erdgas, Synthesegas oder dgl. folgende Verfahrensschritte zu realisieren sind:The method according to the invention achieves the above object by the features of claim 1. According to the invention According to the invention, it has been recognized that carbon dioxide and nitrogen oxide or low nitrogen oxide and effective generation of heat and / or energy by burning an energy source, such as Heating oil and in particular natural gas, synthesis gas or the like. The following Process steps are to be implemented:

Zunächst einmal wird atmosphärische Luft aufbereitet, um Sauer­ stoff mit besonders hoher Reinheit, beispielsweise mit wenig­ stens 60% Reinheit, insbesondere mit ca. 95% Reinheit, zu er­ halten. Anschließend wird der Energieträger unter Anwesenheit des erhaltenen Sauerstoffes zum Erzeugen der Wärme bzw. der En­ ergie verbrannt. Hiernach wird das beim Verbrennen entstandene Verbrennungsgas, d. h. vornehmlich das Kohlendioxid und Wasser, ggf. unter Zusetzung von Wasser und Nährstoffen photosynthe­ tisch umgesetzt. Schließlich wird das beim photosynthetischen Umsetzen entstandene Umsetzungsgas, d. h. in der Hauptsache Sau­ erstoff und nicht umgesetztes Kohlendioxid, der zum Erhalt von Sauerstoff aufzubereitenden atmosphärischen Luft zugeführt.First of all, atmospheric air is treated to sour fabric with particularly high purity, for example with little at least 60% purity, especially with approx. 95% purity hold. Then the energy source is present of the oxygen obtained to generate the heat or the En ergie burned. After that, the result of burning Combustion gas, d. H. primarily the carbon dioxide and water, if necessary with the addition of water and nutrients photosynthe implemented table. After all, that becomes photosynthetic Converting resulting conversion gas, d. H. mainly sow  erstoff and unreacted carbon dioxide, which is used to obtain Oxygen to be processed is supplied to atmospheric air.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Ausstoß von um­ weltbelastenden Emissionen, insbesondere von Kohlendioxid und Stickoxid bzw. Stickstoffoxid, auf wirksame Weise vermieden. Einerseits läßt sich aufgrund der weitgehenden Umsetzung des bei der Verbrennung entstandenen Verbrennungsgases und der Rückführung des bei der Umsetzung entstandenen Umsetzungsgases in die zum Erhalt von Sauerstoff auf zubereitende atmosphärische Luft ein kohlendioxidfreier, zumindest aber ein kohlendioxid­ armer Ausstoß erreichen. Andererseits läßt sich in Folge der vornehmlich alleinigen Zuführung von Sauerstoff eine nahezu stickoxid- bzw. stickstoffoxidfreie, zumindest aber eine stick­ oxid- bzw. stickstoffoxidarme Verbrennung des fossilen Energie­ trägers erhalten. Somit ist die Bildung von Stickoxid- bzw. Stickstoffoxid wegen des in hoher Reinheit vorliegenden Sauer­ stoffes weitgehend ausgeschlossen. Der geringe Anteil an mole­ kularem Stickstoff nimmt dabei nicht an der Stickoxid- bzw. Stickstoffoxidbildung teil.By the method according to the invention, the emission of um polluting emissions, especially carbon dioxide and Nitrogen oxide or nitrogen oxide, effectively avoided. On the one hand, due to the extensive implementation of the combustion gas generated during combustion and the Recycle the reaction gas generated during the implementation into the atmospheric to be prepared for the preservation of oxygen Air is a carbon dioxide-free, or at least a carbon dioxide reach poor output. On the other hand, the mainly supplying oxygen almost alone Nitric oxide or nitrogen oxide free, but at least one stick Low-oxide or low nitrogen oxide combustion of fossil energy received carrier. The formation of nitrogen oxide or Nitric oxide due to the high purity of the acid Substance largely excluded. The low proportion of moles kular nitrogen does not take part in the nitrogen oxide or Nitric oxide formation.

Gleichzeitig aber wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein ausgesprochen hoher Wirkungsgrad bei der Wärme- bzw. Energiege­ winnung durch die Verbrennung des fossilen Energieträgers er­ zielt. So ist ein hoher exergetischer Wirkungsgrad bei der Ver­ brennung des Energieträgers durch eine hohe adiabate Verbren­ nungstemperatur erreicht, und zwar wegen fehlender Temperatur­ absenkung durch Nichtvorhandensein von innertem Stickstoff. Weiterhin ist durch die Verwendung von Sauerstoff mit einer ho­ hen Reinheit nur ein geringer Sauerstoff für die eigentliche Verbrennung notwendig. Darüber hinaus werden die Zündtemperatu­ ren durch die Verwendung von Sauerstoff bei der Verbrennung er­ heblich erniedrigt. Auch ergibt sich hierdurch eine erhöhte Flammengeschwindigkeit. Schließlich besitzt das bei der Ver­ brennung mit Sauerstoff entstehende Verbrennungsgas ein wesent­ lich geringeres Volumen als das bei der konventionellen Ver­ brennung mit atmosphärischer Luft entstehende Verbrennungsgas. Für eine wirtschaftliche Nachbehandlung des Verbrennungsgases ist aber ein geringeres Volumen bei gleichzeitig hoher Konzen­ tration von Vorteil.At the same time, however, the method according to the invention extremely high efficiency in heat or energy generation through the burning of fossil fuels aims. So is a high exergetic efficiency in ver burning of the energy source due to high adiabatic combustion temperature reached because of a lack of temperature decrease due to the absence of internal nitrogen. Furthermore, by using oxygen with a ho hen purity only a little oxygen for the actual Burn necessary. In addition, the ignition temperature through the use of oxygen in combustion significantly lowered. This also results in an increased Flame speed. After all, the Ver  combustion with combustion gas generated oxygen an essential volume less than that of conventional Ver Combustion gas generated with atmospheric air. For economical post-treatment of the combustion gas but is a smaller volume with a high concentration advantage.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders vorteilhaft, zunächst die atmosphärische Luft anzusaugen, dann den Sauerstoff aus der atmosphärischen Luft in einem Trennreak­ tor abzutrennen, daraufhin den Energieträger und den abgetrenn­ ten Sauerstoff in einen Verbrennungsreaktor zur Erzeugung der Wärme einzuführen, weiterhin das in dem Verbrennungsreaktor bei der Verbrennung entstandene Verbrennungsgas in einen Bioreaktor zur photosynthetischen Umsetzung unter Beigabe ggf. von Wasser und Nährstoffen einzuführen und schließlich das in dem Bioreak­ tor der photosynthetischen Umsetzung entstandene Umsetzungsgas der angesaugten atmosphärischen Luft zuzuführen.It is special with regard to the method according to the invention advantageous to first suck in the atmospheric air, then the oxygen from the atmospheric air in a separating freak disconnect the gate, then the energy source and the separated th oxygen in a combustion reactor to generate the Introducing heat continues to do so in the combustion reactor the combustion gas produced in a bioreactor for photosynthetic conversion with the addition of water if necessary and introduce nutrients and finally that in the bioreak Conversion gas formed during the photosynthetic conversion the atmospheric air drawn in.

Des weiteren ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, die ange­ saugte atmosphärische Luft mittels eines Luftfilters oder dgl. von Staub, Schmutz oder ähnlichem zu befreien oder in sonstiger Weise zu reinigen. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Funk­ tionsweise des Trennreaktors nicht nachteilig beeinträchtigt wird.Furthermore, it is provided in an advantageous manner sucked atmospheric air by means of an air filter or the like. to get rid of dust, dirt or similar or in any other way Way to clean. This ensures that the radio tion of the separation reactor not adversely affected becomes.

Zudem liegt es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die atmosphärische Luft, insbesondere die von Staub, Schmutz oder dgl. befreite Luft, durch einen Verdichter zu komprimieren. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, die atmosphärische Luft, insbesondere die kompri­ mierte Luft, durch einen Wärmetauscher vorzuwärmen. It is also within the scope of the method according to the invention that atmospheric air, especially that of dust, dirt or Free air to be compressed by a compressor. In a further embodiment of the method according to the invention provided the atmospheric air, especially the kompri air preheated by a heat exchanger.  

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die atmosphärische Luft, insbesondere die vor­ gewärmte Luft, durch einen Abscheider geführt. Auf diese Weise kann ein Großteil des in der Luft enthaltenen Wassers bzw. Was­ serdampfes vor Einleitung in den Trennreaktor auf einfache Weise abgeschieden werden.According to a further advantageous feature of the invention The process uses atmospheric air, especially the one before warmed air, passed through a separator. In this way can a large part of the water or what is in the air serdampfes before introduction into the separation reactor in simple Way to be deposited.

In weiterer Ausgestaltung können Stickstoff und ggf. weitere Bestandteile, insbesondere Kohlendioxid und Wasserdampf, aus der angesaugten atmosphärischen Luft durch den Trennreaktor ab­ getrennt werden. Dies hat den Vorteil, daß der Sauerstoff selbst kontinuierlich in den Verbrennungsreaktor eingeleitet werden kann.In a further embodiment, nitrogen and possibly others Components, especially carbon dioxide and water vapor the suctioned atmospheric air through the separation reactor be separated. This has the advantage that the oxygen itself continuously introduced into the combustion reactor can be.

Sauerstoff und Stickstoff sowie ggf. die weiteren Bestandteile, wie Kohlendioxid und Wasserdampf, werden in weiter vorteilhaf­ ter Weise aus der angesaugten atmosphärischen Luft durch minde­ stens einen, insbesondere zwei, als Trennreaktor vorgesehene Adsorber voneinander getrennt. Insofern macht sich das erfin­ dungsgemäße Verfahren die Anlagerung eines oder mehrerer Kompo­ nenten, d. h. des Stickstoffes und ggf. der weiteren Bestand­ teile, aus der angesaugten atmosphärischen Luft an Feststoffen zu Nutze. Als besonders vorteilhaft hat sich in diesem Zusam­ menhang erwiesen, daß die Adsorber in diskontinuierlichem Be­ trieb gefahren werden, wobei mindestens einer der Absorber wäh­ rend des Betriebes eines der weiteren Adsorber durch Tempera­ turerhöhung, vorzugsweise durch Druckerniedrigung, regeneriert wird. Die Desorption bzw. Entfernung der Komponenten von den Feststoffen läßt sich hierdurch einfach und darüber hinaus den­ noch kontinuierlich bewerkstelligen. Mittels Druckerniedrigung kann dabei die Desorption unter Ausnutzung eines durch den Ver­ dichter aufgebauten Druckgefälles ohne zusätzlichen Energieauf­ wand in vorteilhafter Weise erfolgen. Zudem eignet sich das Mo­ lekularsieb besonders gut zur Adsorption des Stickstoffes und der ggf. weiteren Bestandteile, wie Kohlendioxid und Wasser­ dampf, und hier insbesondere mehrere voneinander getrennte Mo­ lekularsiebschichten mit beispielsweise unterschiedlicher Po­ rengröße. Des weiteren ist es von Vorteil, den abgetrennten Sauerstoff vor Einführen in den Verbrennungsreaktor einem Puf­ fer zuzuführen. Durch diese Maßnahme können Druckschwankungen aufgefangen werden, die beim Umschalten eines zu desorbierenden Adsorbers auf einen adsorbierenden Adsorber entstehen.Oxygen and nitrogen as well as any other components, such as carbon dioxide and water vapor, are further advantageous ter way from the sucked in atmospheric air by minde at least one, in particular two, provided as a separation reactor Adsorber separated from each other. In this respect, this is invented method according to the attachment of one or more compo nenten, d. H. of nitrogen and, if applicable, the further stock parts, from the suctioned atmospheric air of solids advantage. This has proven to be particularly advantageous menhang proved that the adsorbers in discontinuous loading be driven, with at least one of the absorbers selected during the operation of one of the other adsorbers by Tempera Door increase, preferably regenerated by lowering the pressure becomes. The desorption or removal of the components from the Solids can be easily and moreover do it continuously. By reducing the pressure can the desorption using a Ver denser pressure drop without additional energy wall done in an advantageous manner. The Mo is also suitable lecular sieve particularly good for adsorption of nitrogen and  any other ingredients, such as carbon dioxide and water steam, and here in particular several separate Mo lecular sieve layers with different buttocks, for example ren size. Furthermore, it is advantageous to use the separated one Oxygen before being introduced into the combustion reactor of a puf fer to feed. This measure can cause pressure fluctuations be caught when switching over to be desorbed Adsorbers arise on an adsorbing adsorber.

Alternativ zu der zuvor beschriebenen Stickstoffabtrennung bzw. zu der Stickstoffabtrennung mittels Druckwechseladsorption könnte eine Luftaufspaltung mittels Membrane erfolgen. Aufgrund des dabei wesentlich geringeren Energieumsatzes würde dadurch der Gesamtwirkungsgrad einer solchen Anlage erheblich verbes­ sert.As an alternative to the nitrogen separation or to nitrogen separation by means of pressure swing adsorption air could be split by means of a membrane. Because of this would result in a much lower energy turnover the overall efficiency of such a system significantly improves sert.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfährt eine zusätzliche, beson­ ders vorteilhafte Ausgestaltung dadurch, daß der abgetrennte Sauerstoff vor Einführen in den Verbrennungsreaktor durch einen ersten Wärmetauscher vorgewärmt wird. Eine solche Vorwärmung des abge­ trennten Sauerstoffes führt in Verbindung mit geringem Sauer­ stoffüberschuß zu einer Einsparung von etwa 20% an zu verbren­ nendem Energieträger. Zur Wärme- bzw. Energieeinsparung läßt sich in diesem Zusammenhang vorzugsweise die Wärme des Verbren­ nungsgases ausnutzen.The method according to the invention experiences an additional, particular ders advantageous embodiment in that the separated Oxygen before being introduced into the combustion reactor by a first one Heat exchanger is preheated. Such preheating the abge separated oxygen leads to low acidity Excess cloth to save about 20% energy source. To save heat and energy in this context, preferably the heat of burning Exploit gas.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zudem vor­ teilhaft, das Verbrennungsgas vor Einführen in den Bioreaktor durch einen zweiten Wärmetauscher abzukühlen. Dies kann vorzugsweise unter gleichzeitigem Erwärmen des in den Verbrennungsreaktor zur Verbrennung einzuführenden Sauerstoffes erfolgen. Die Aus­ nutzung der vorhandenen Wärme bzw. Energie ist somit optimiert. With regard to the method according to the invention, it is also proposed partial, the combustion gas before introduction into the bioreactor cool down by a second heat exchanger. This can preferably while heating the in the combustion reactor to be introduced for combustion oxygen. The out use of the available heat or energy is thus optimized.  

Von großer Bedeutung für eine kohlendioxid- und stickoxid- bzw. stickstoffoxidfreie oder -arme Erzeugung von Wärme mittels Ver­ brennung des Energieträgers ist die Umsetzung des Verbrennungs­ gases in dem Bioreaktor. Diese Umsetzung erfolgt in weiter vor­ teilhafter Weise derart, daß Sauerstoff in einem Lichtreaktor des Bioreaktors gebildet und Kohlendioxid in einem Dunkel­ reaktor des Bioreaktors weitgehend gebunden wird. Die beiden Reaktoren lassen sich aufgrund der ohnehin nur schwer trennba­ ren Prozeßstufen in einem Reaktor vereinen. Dabei könnte die Zufuhr von Aktivierungsenergie - in Form von Lichtenergie - mittels LED′s (light-emitting-diode) erfolgen. Besonders vor­ teilhaft läßt sich die Bildung des Sauerstoffs in dem Lichtre­ aktor unter Zufuhr von Lichtenergie durch Aufspaltung von Was­ ser mittels Mikroorganismen begünstigen. Entsprechend wird Koh­ lendioxid in dem Dunkelreaktor bzw. dem entsprechenden Verfah­ rensschritt durch im Lichtreaktor erzeugte chemische Energie sowie entstandene Reduktionsprodukte gebunden.Of great importance for a carbon dioxide and nitrogen oxide or Nitrogen oxide-free or low-generation heat using Ver Burning the energy source is the implementation of combustion gases in the bioreactor. This implementation will continue in the future part way such that oxygen in a light reactor of the bioreactor is formed and carbon dioxide in a dark reactor of the bioreactor is largely bound. The two Due to the fact that reactors are difficult to separate anyway Combine ren process stages in one reactor. The could Activation energy supply - in the form of light energy - by means of LEDs (light-emitting diode). Especially before the formation of oxygen in the light can be partially actuator while supplying light energy by splitting what favor water using microorganisms. Accordingly, Koh Oil dioxide in the dark reactor or the corresponding process step by chemical energy generated in the light reactor as well as resulting reduction products.

Für das Verfahren liegt es vorzugsweise im Rahmen der Erfin­ dung, das Umsetzungsgas der angesaugten atmosphärischen Luft, insbesondere der von Staub, Schmutz oder dgl. befreiten, zu verdichtenden Luft, zuzuführen. Hierdurch kann der Volumenstrom der angesaugten atmosphärischen Luft klein gehalten werden. Gleichzeitig aber wird das von der Umsetzungseinrichtung kom­ mende Umsetzungsgas allen weiteren zu dessen Aufbereitung not­ wendigen Verfahrensschritten wie die angesaugte atmosphärische Luft unterzogen.For the process, it is preferably within the scope of the Erfin dung, the conversion gas of the aspirated atmospheric air, especially those freed from dust, dirt or the like compressing air. This allows the volume flow of the aspirated atmospheric air can be kept small. At the same time, however, this will come from the implementation device Any other reaction gas necessary for its preparation manoeuvrable process steps like the aspirated atmospheric Air subjected.

Von weiterem Vorteil für das erfindungsgemäße Verfahren ist es, daß der von dem Sauerstoff abgetrennte Teil der atmosphärischen Luft über eine Expansionsturbine an die Umgebung abgegeben wird. Dies ermöglicht eine zusätzliche Energierückgewinnung und damit einhergehend einen verbesserten Wirkungsgrad des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens insgesamt. Die Abgabe des expandierten Teils der atmosphärischen Luft durch einen Schalldämpfer an die Umgebung stellt eine zusätzliche umweltentlastende Maßnahme dar.Another advantage for the method according to the invention is that that the part of the atmospheric separated from the oxygen Air is released to the environment via an expansion turbine becomes. This enables additional energy recovery and associated with an improved efficiency of the inventions overall process according to the invention. The delivery of the expanded  Part of the atmospheric air through a silencer to the Environment represents an additional measure to relieve the environment represents.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders vorteilhaft, den abgetrennten Stickstoff und das Kohlendioxid einer Innertgasanlage zur Weiterverarbeitung zuzuführen. In al­ ternativer Ausgestaltung hierzu ist es gleichermaßen von Vor­ teil, den abgetrennten Stickstoff, vorzugsweise biochemisch, zu synthetisieren. Insofern ist sichergestellt, daß Stickstoff und/oder Kohlendioxid nicht wieder in die Umgebung gelangen und diese somit zusätzlich belasten.It is special with regard to the method according to the invention advantageous, the separated nitrogen and carbon dioxide an inert gas system for further processing. In al ternative design for this is equally from before part, the separated nitrogen, preferably biochemically synthesize. In this respect it is ensured that nitrogen and / or carbon dioxide do not get back into the environment and thus burden them additionally.

Darüber hinaus ist beim erfindungsgemäßen Verfahren der Trans­ port der im Verbrennungsreaktor erfolgten Wärme vom Verbren­ nungsreaktor zu einem Wärmeverbraucher über ein im Kreislauf geführtes Wärmeübertragungsmedium, insbesondere Wasser, Öl oder dgl. realisiert. Der Wärmetransport kann auf diese Weise mit ausgesprochen geringem Aufwand und weitgehend verlustfrei er­ folgen.In addition, the trans port of the heat from combustion in the combustion reactor tion reactor to a heat consumer via a in the circuit guided heat transfer medium, especially water, oil or Realized. The heat transport can be done in this way very little effort and largely lossless consequences.

Um die Umwelt des weiteren in erheblichem Umfang zu entlasten, ist es hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgespro­ chen vorteilhaft, die bei der photosynthetischen Umsetzung des Verbrennungsgases im Bioreaktor gebildeten Kohlehydrate und das entstandene Wasser zunächst einem Kohlehydratabscheider zuzu­ führen. Die Förderung der Kohlehydrate und des Wassers von dem Bioreaktor in den Kohlehydratabscheider geschieht vorzugsweise mittels einer Pumpe. In weiterer Ausgestaltung werden sodann die im Kohlehydratabscheider von Wasser abgetrennten Kohlehy­ drate einer Methanerzeugungsanlage zugeführt. Somit lassen sich neben dem im Bioreaktor entstandenen Umsetzungsgas auch die üb­ rigen gebildeten Produkte, nämlich in der Hauptsache Kohlehy­ drate, ohne Schwierigkeit als Ausgangsstoffe für die Erzeugung von Methan und ähnlichem verwenden.To further relieve the environment to a considerable extent, it is spoken regarding the method according to the invention chen advantageous in the photosynthetic implementation of Combustion gas carbohydrates formed in the bioreactor and that water is first added to a carbohydrate separator to lead. The promotion of carbohydrates and water from that Bioreactor in the carbohydrate separator is preferably done by means of a pump. In a further embodiment, then the Kohlehy separated from water in the carbohydrate separator third fed to a methane production plant. So you can in addition to the reaction gas generated in the bioreactor, the other educated products, namely mainly Kohlehy  third, without difficulty as raw materials for production of methane and the like.

In diesem Zusammenhang liegt es zu dem im Rahmen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens dem Verbrennungsreaktor durch die Me­ thanerzeugungsanlage erzeugtes Methan als einen zusätzlichen Energieträger zuzuführen. Dies wiederum hat eine wesentliche Einsparung an in dem Verbrennungsreaktor zu verbrennenden Ener­ gieträger zur Folge.In this context it is within the scope of the inventions method according to the combustion reactor by the Me methane generating plant as an additional To supply energy sources. This in turn has an essential one Savings in energy to be burned in the combustion reactor gieträger result.

Auch ist es für die Entlastung der Umwelt sehr vorteilhaft, daß das im Kohlehydratabscheider von den Kohlehydraten abgetrennte Wasser in den Bioreaktor zurückgeführt wird. Der Verbrauch an Wasser in der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung ist so­ mit deutlich vermindert.It is also very advantageous for the relief of the environment that that separated from the carbohydrates in the carbohydrate separator Water is returned to the bioreactor. The consumption at Water in the photosynthetic conversion device is like this with significantly decreased.

Schließlich ist es hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfah­ rens noch von besonderem Vorteil, dem Bioreaktor durch die Me­ thanerzeugungsanlage erzeugte Nährstoffe für die photosyntheti­ sche Umsetzung zuzuleiten. Durch die Versorgung der photosyn­ thetischen Umsetzungseinrichtung mit Nährstoffen durch die Me­ thanerzeugungsanlage läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren daher weitgehend autark und infolgedessen zu einem Großteil mit in einem eigenen Kreislauf ständig entstehenden Stoffen betrei­ ben.Finally, it is with regard to the procedure according to the invention still particularly advantageous, the bioreactor through the me than the production plant produces nutrients for the photosynthetic forward implementation. By supplying the photosyn thetic implementation facility with nutrients by the me the inventive method can be therefore largely self-sufficient and consequently to a large extent substances that are constantly being produced in a separate cycle ben.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist hinsichtlich ei­ ner entsprechenden Vorrichtung durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches 29 gelöst. Danach sind zur Erzeugung von Wärme mittels einer Verbrennungseinrichtung zur Verbrennung eines Energieträgers, wie Heizöl und insbesondere Erdgas oder Synthesegas, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 28 der Verbrennungseinrichtung eine Aufbereitungseinrichtung zur Aufbereitung von atmosphärischer Luft zum Erhalt von der Verbrennungseinrichtung zuzuführendem Sauerstoff vorgeschaltet und eine photosynthetische Umsetzungs­ einrichtung zur Umsetzung von in der Verbrennungseinrichtung entstandenem Verbrennungsgas nachgeschaltet. Dabei ist die pho­ tosynthetische Umsetzungseinrichtung mit der Aufbereitungsein­ richtung zur Zuführung von in der photosynthetischen Umset­ zungseinrichtung entstandenem Umsetzungsgas verbunden.The object on which the invention is based is with respect to egg ner corresponding device by the features of Pa claim 29 solved. After that are used to generate heat by means of a combustion device for the combustion of a Energy source, such as heating oil and in particular natural gas or synthesis gas, to carry out the procedure one of claims 1 to 28 of the combustion device Conditioning device for conditioning atmospheric  Air to be received from the incinerator Upstream oxygen and a photosynthetic implementation device for implementing in the combustion device combustion gas created downstream. The pho tosynthetic implementation device with the processing unit direction for feeding in the photosynthetic conversion tion device resulting reaction gas connected.

Im Rahmen der Erfindung umfaßt die Aufbereitungseinrichtung einen Trennreaktor zur Abtrennung des Sauerstoffes aus der at­ mosphärischen Luft. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, als Trennreaktor wenigstens einen Adsorber vorzu­ sehen. Die Abtrennung von Sauerstoff aus atmosphärischer Luft mittels Adsorption, d. h. durch Anlagerung der verschiedenen Komponenten der atmosphärischen Luft mit Ausnahme des Sauer­ stoffes an Feststoffen, hat sich nämlich in der Praxis beson­ ders bewährt. Um darüber hinaus einen kontinuierlichen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme bzw. Energie insgesamt zu ermöglichen, sind insbesondere zwei, an sich diskontinuierlich betreibbare Adsorber vorgesehen. Hier­ durch kann einer der beiden Adsorber während des Betriebes des anderen Adsorbers regeneriert werden. Die Desorption erfolgt erfindungsgemäß durch Temperaturerhöhung, vorzugsweise durch Druckerniedrigung.In the context of the invention, the processing device comprises a separation reactor for separating the oxygen from the at atmospheric air. In this context, it is special advantageous to vorzu at least one adsorber as a separation reactor see. The separation of oxygen from atmospheric air by means of adsorption, d. H. by attaching the different Components of atmospheric air with the exception of the acid of solids, namely, in practice proven. In addition to continuous operation the inventive device for generating heat or To enable total energy, there are two in particular discontinuously operable adsorbers are provided. Here by one of the two adsorbers during operation of the other adsorbers are regenerated. Desorption takes place according to the invention by increasing the temperature, preferably by Pressure reduction.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der bzw. weisen die Adsorber ein Molekular­ sieb zur Adsorption von Stickstoff und ggf. von weiteren Be­ standteilen der atmosphärischen Luft, insbesondere von Kohlen­ dioxid und Wasserdampf, auf.In a further preferred embodiment of the invention The device has or the adsorbers have a molecular Sieve for the adsorption of nitrogen and possibly other Be components of atmospheric air, especially coal dioxide and water vapor.

Zur Vereinfachung der Weiterverarbeitung des adsorbierten Stickstoffes und der adsorbierten weiteren Bestandteile der at­ mosphärischen Luft nach erfolgter Desorption sind erfindungsge­ mäß mehrere Molekularsiebschichten vorgesehen. Durch mehrere Molekularsiebschichten mit beispielsweise unterschiedlicher Po­ rengröße liegen nämlich die Adsorptive, d. h. der Stickstoff und die weiteren Bestandteile der atmosphärischen Luft, bereits ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand in getrennter Form vor.To simplify further processing of the adsorbed Nitrogen and the adsorbed further components of the at atmospheric air after desorption are fiction  according to several molecular sieve layers. Through several Molecular sieve layers with different Po, for example renor size are namely the adsorptives, d. H. the nitrogen and the other components of the atmospheric air, already in separate form without additional design effort.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ausge­ sprochen vorteilhaft, die Aufbereitungseinrichtung mit einem Luftfilter zur Reinigung der aufzubereitenden atmosphärischen Luft zu versehen. Der Luftfilter ist dabei dem Trennreaktor vorgeschaltet. Die Befreiung der angesaugten atmosphärischen Luft von Staub, Schmutz oder dgl. durch den Luftfilter hat den Vorteil, daß einerseits der Volumenstrom im Vorfeld vermindert und andererseits der Trennreaktor in seiner Funktion aufgrund Zusetzung mit Staub, Schmutz oder dgl. nicht beeinträchtigt wird.With regard to the device according to the invention, it is out spoke advantageously, the processing device with a Air filter for cleaning the atmospheric to be treated Air. The air filter is the separation reactor upstream. Liberation of the aspirated atmospheric Air of dust, dirt or the like through the air filter has the The advantage that the volume flow is reduced in advance and on the other hand the separation reactor due to its function Addition with dust, dirt or the like is not impaired becomes.

Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die Aufbereitungseinrichtung einen Verdichter zur Ver­ dichtung der auf zubereitenden atmosphärischen Luft. Der Ver­ dichter ist seinerseits dem Luftfilter nachgeschaltet.According to a further feature of the device according to the invention the processing device comprises a compressor for Ver sealing of the atmospheric air to be prepared. The Ver The air filter is in turn connected more densely.

Zur Verbesserung der Trennfunktion des Trennreaktors, d. h. des bzw. der Adsorber, ist es von besonderem Vorteil, daß die Auf­ bereitungseinrichtung einen Wärmetauscher zur Vorwärmung der auf zubereitenden Luft enthält. Dabei ist es durchaus denkbar, daß die bei der Adsorption freiwerdende Wärme, zumindest aber ein Teil davon, ausgenutzt und über diesen Wärmetauscher auf die auf zubereitende Luft übertragen wird. Der Wärmetauscher ist in vorteilhafter Weise zwischen Verdichter und Trennreaktor an­ geordnet.To improve the separation function of the separation reactor, i. H. of or the adsorber, it is particularly advantageous that the on preparation device a heat exchanger for preheating the contains on prepared air. It is quite conceivable that the heat released during adsorption, at least part of it, exploited and on this heat exchanger which is transferred to the prepared air. The heat exchanger is in an advantageous manner between the compressor and the separation reactor orderly.

Weiterhin kann die Aufbereitungseinrichtung der erfindungsgema­ ßen Vorrichtung einen Abscheider zum Abscheiden von Wasser bzw. Wasserdampf aus der aufzubereitenden atmosphärischen Luft, wel­ cher dem Trennreaktor unmittelbar vorgeschaltet ist, umfassen. Durch den Abscheider wird der Trennreaktor selbst erheblich entlastet.Furthermore, the processing device of the invention ß device a separator for separating water or  Water vapor from the atmospheric air to be treated, wel cher is immediately upstream of the separation reactor. The separating reactor itself becomes significant due to the separator relieved.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß ein Pufferbehälter für den abgetrennten Sauerstoff zwischen der Aufbereitungseinrichtung und der Verbrennungseinrichtung vorge­ sehen ist. Dieser Pufferbehälter verhindert u. a. in der Aufbereitungs­ einrichtung möglicherweise auftretende Druckschwankungen. Der­ artige Druckschwankungen können z. B. durch die Umschaltung von einem auf den anderen Adsorber des Trennreaktors zur Desorption bzw. Regenerierung des einen Adsorbers hervorgerufen sein.Another advantageous embodiment can be seen in that a buffer container for the separated oxygen between the Processing device and the combustion device featured see is. This buffer container prevents u. a. in the preparation device possibly occurring pressure fluctuations. The like pressure fluctuations can, for. B. by switching from one on the other adsorber of the separation reactor for desorption or regeneration of one adsorber.

Um eine Verbrennung des Energieträgers mit ausgesprochen hohem Wirkungsgrad zu erhalten, umfaßt die Verbrennungseinrichtung einen Verbrennungsreaktor, dem der abgetrennte Sauerstoff er­ findungsgemäß zuführbar ist.To burn the energy source with a very high To maintain efficiency includes the incinerator a combustion reactor, which he the separated oxygen is feedable according to the invention.

Bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es darüber hin­ aus besonders vorteilhaft, dem Verbrennungsreaktor einen Wärme­ tauscher zur Vorwärmung des aus dem Pufferbehälter zugeleiteten Sauer­ stoffes vorzuordnen. Infolge der Vorwärmung des Sauerstoffes läßt sich nämlich eine Einsparung an zu verbrennendem Energie­ träger von ca. 20% erreichen.With regard to the device according to the invention, it is beyond that from particularly advantageous, the combustion reactor a heat exchanger for preheating the acid supplied from the buffer tank to arrange the fabric. As a result of preheating oxygen you can save energy to be burned reach carriers of approx. 20%.

Desweiteren kann dem Verbrennungsreaktor ein Wärmetauscher zur Abkühlung des aus dem Verbrennungsreaktor stammenden Verbren­ nungsgases nachgeschaltet sein. Um die Wärme- bzw. Energiebi­ lanz nicht zu verschlechtern, ist es weiter vorteilhaft, eine ersten Wärmetauscher vorzusehen, der sowohl den aus dem Pufferbehälter kommen­ den Sauerstoff vorwärmt als auch gleichzeitig das aus dem Ver­ brennungsreaktor stammende Verbrennungsgas abkühlt. Furthermore, a heat exchanger can be used for the combustion reactor Cooling of the combustion coming from the combustion reactor Gas can be connected downstream. To the heat or energy bank lance not to deteriorate, it is further advantageous to make a first To provide heat exchangers that both come from the buffer tank preheats the oxygen as well as that from the ver Combustion gas originating from the combustion reactor cools down.  

Die Übertragung der im Verbrennungsreaktor erzeugten Wärme er­ folgt vorzugsweise über einen der Verbrennungseinrichtung zuge­ ordneten, den Verbrennungsreaktor mit einem Wärmeverbraucher verbindenden Kreislauf für ein Wärmeübertragungsmedium. Als Wärmeübertragungsmedium eignen sich vor allem Wasser, Öl oder dgl.The transfer of heat generated in the combustion reactor preferably follows the combustion device via one arranged the combustion reactor with a heat consumer connecting circuit for a heat transfer medium. As Heat transfer medium are particularly suitable for water, oil or the like

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die photosynthetische Umsetzungseinrichtung einen Bioreaktor auf. In dem Bioreaktor wird das Verbrennungs­ gas umgesetzt, das in dem Verbrennungsreaktor entstanden ist. Der Bioreaktor umfaßt dabei einen Lichtreaktor zur Bildung von Sauerstoff und einen Dunkelreaktor zur Bindung von Kohlendi­ oxid.In a further advantageous embodiment of the invention The photosynthetic conversion device has a device a bioreactor. The combustion takes place in the bioreactor implemented gas that has arisen in the combustion reactor. The bioreactor comprises a light reactor for the formation of Oxygen and a dark reactor for binding carbon di oxide.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Maßnahme umfaßt die pho­ tosynthetische Umsetzungseinrichtung einen Kohlehydratabschei­ der. Der Kohlehydratabscheider dient der Trennung von bei der photosynthetischen Umsetzung des Verbrennungsgases im Bioreak­ tor gebildeten Kohlehydraten von Wasser. Auf diese Weise be­ steht die Möglichkeit, sowohl die abgeschiedenen Kohlehydrate als auch das Wasser weiter zu verwenden. Der Kohlehydratab­ scheider ist dabei dem unteren Ende des Bioreaktors zugeordnet.According to an additional advantageous measure, the pho tosynthetic implementation device a carbohydrate separation the. The carbohydrate separator is used to separate from the Photosynthetic conversion of the combustion gas in the bioreak tor formed carbohydrates from water. In this way be there is the possibility of both the deposited carbohydrates as well as continue to use the water. The carbohydrateab Scheider is assigned to the lower end of the bioreactor.

Zum Verbringen der Kohlehydrate und des Wassers von dem Biore­ aktor in den Kohlehydratabscheider enthält die photosyntheti­ sche Umsetzungseinrichtung erfindungsgemäß eine Pumpe. Die Pumpe ist zwischen dem Bioreaktor und dem Kohlehydratabscheider angeordnet.For moving the carbohydrates and water from the biore Actuator in the carbohydrate separator contains the photosynthetic cal implementation device according to the invention a pump. The Pump is between the bioreactor and the carbohydrate separator arranged.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ausge­ sprochen vorteilhaft, wenn die photosynthetische Umsetzungsein­ richtung mit einer Methanerzeugungsanlage in Verbindung steht. Hierdurch können die in dem Kohlehydratabscheider von Wasser abgesonderten Kohlehydrate weiterverarbeitet werden. Der Ein­ fachheit halber ist der Kohlehydratabscheider mit der Methaner­ zeugungsanlage über eine Rohrleitung oder dgl. verbunden.With regard to the device according to the invention, it is out spoke advantageous if the photosynthetic implementation direction is connected to a methane production plant. This allows the water in the carbohydrate separator  secreted carbohydrates are processed. The one For simplicity's sake, the carbohydrate separator with the methane is generating plant connected via a pipeline or the like.

Von großer Bedeutung für eine wirksame Entlastung der Umwelt ist darüber hinaus die Verbindung der Methanerzeugungsanlage mit der Verbrennungseinrichtung, wodurch die Zuführung von durch die Methanerzeugungsanlage hervorgebrachtem Methan als zusätzlichen Energieträger ermöglicht ist. Die Verbindung der Methanerzeugungsanlage mit dem Verbrennungsreaktor erfolgt auch hier vorzugsweise über eine Rohrleitung oder dgl.Of great importance for an effective relief of the environment is also the connection of the methane production plant with the incinerator, thereby feeding methane produced by the methane production plant as additional energy source is enabled. The connection of the Methane production plant with the combustion reactor also takes place here preferably via a pipeline or the like.

Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteil­ hafter Weise vorgesehen, daß der Kohlehydratabscheider mit dem Bioreaktor, vorzugsweise über eine Rohrleitung oder dgl., ver­ bunden ist. Auf diese Weise läßt sich das im Kohlehydratab­ scheider abgetrennte Wasser in den Bioreaktor zurückführen.Furthermore, is advantageous in the device according to the invention Safely provided that the carbohydrate separator with the Bioreactor, preferably via a pipeline or the like, ver is bound. This can be done in carbohydrates return separated water to the bioreactor.

Besonders vorteilhaft ist es weiter, die photosynthetische Um­ setzungseinrichtung mit der Methanerzeugungsanlage, ebenfalls über eine Rohrleitung oder dgl., zur Einführung von bei der Me­ thanerzeugung gebildeten Nährstoffen zu verbinden. Somit ist ermöglicht, daß in der Methanerzeugungsanlage anfallende Stoffe in der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung weiterverarbei­ tet werden können, welche ihrerseits die Methanerzeugungsanlage mit eigenen Entstehungsstoffen wie Kohlehydraten versorgt.It is particularly advantageous, the photosynthetic order Settlement facility with the methane production plant, also via a pipeline or the like, for the introduction of at the Me than to produce nutrients. So is enables substances accumulating in the methane production plant further processed in the photosynthetic conversion facility can be tet, which in turn the methane production plant supplied with its own development materials such as carbohydrates.

Zudem liegt es im Rahmen der Erfindung, daß der photosyntheti­ sche Bioreaktor der Aufbereitungseinrichtung über eine Rohrlei­ tung oder dgl. verbunden ist. Ober die Rohrleitung läßt sich das in dem Bioreaktor entstandene Umsetzungsgas auf einfache Weise hin zur Aufbereitungseinrichtung transportieren. Insbe­ sondere mündet die erfindungsgemäße Rohrleitung, welche dem Bioreaktor mit der Aufbereitungseinrichtung verbindet, in eine Rohrleitung ein, welche den Luftfilter und den Verdichter mit­ einander verbindet.In addition, it is within the scope of the invention that the photosynthetic bioreactor of the treatment facility via a Rohrlei device or the like. You can use the pipeline the reaction gas generated in the bioreactor to simple Transport way to the processing facility. In particular special opens the pipe according to the invention, which the Bioreactor connects to the treatment device in one  Pipeline, which the air filter and the compressor with connects each other.

Eine zusätzliche Energierückgewinnung durch die erfindungsge­ mäße Vorrichtung ist dadurch möglich, daß die Aufbereitungsein­ richtung eine Expansionsturbine umfaßt. Durch die Expansions­ turbine wird der von dem Sauerstoff abgetrennte Teil der atmo­ sphärischen Luft bei dessen Abgabe an die Umgebung entspannt. Die Expansionsturbine ist vorzugsweise dem Trennreaktor nachge­ ordnet. Von Vorteil ist in diesem Zusammenhang ganz besonders die Koppelung der Expansionsturbine mit dem Verdichter. Die benötigte Energie zum Betreiben des Verdichters, beispielsweise mittels eines Hilfsmotors, kann somit zumindest teilweise durch die Entspannungsturbine aufgebracht werden.An additional energy recovery through the fiction moderate device is possible in that the preparation direction includes an expansion turbine. Through the expansion turbine is the part of the atmo separated from the oxygen spherical air relaxes when it is released into the environment. The expansion turbine is preferably downstream of the separation reactor arranges. This is particularly advantageous in this context the coupling of the expansion turbine to the compressor. The energy required to operate the compressor, for example by means of an auxiliary motor, can thus at least partially the expansion turbine are applied.

Um die Geräuschentwicklung bei Abgabe des entspannten Teiles der atmosphärischen Luft an die Umgebung kleinzuhalten, ist es von weiterem Vorteil, daß die Aufbereitungseinrichtung einen der Expansionsturbine nachgeschalteten Schalldämpfer umfaßt.To the noise development when the relaxed part is delivered it is to keep the atmospheric air to the environment small of further advantage that the processing device a the expansion turbine includes downstream silencers.

In alternativer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Aufbereitungseinrichtung vorteilhafterweise an eine In­ nertgasanlage zur Weiterverarbeitung des durch den Trennreaktor abgetrennten Stickstoffes und Kohlendioxides gekoppelt. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß der Stickstoff und das Kohlendioxid, die beide nach Abtrennung in dem Trennreaktor in hoher Konzentration vorliegen, an die Umgebung abgeblasen wer­ den. Eine zusätzliche Belastung der Umwelt findet somit nicht statt. Schließlich erfährt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine hierzu weitere alternative Ausgestaltung dadurch, daß die Aufbereitungseinrichtung an eine vorzugsweise biochemische Syn­ thetisieranlage für den abgetrennten Stickstoff gekoppelt ist. Infolgedessen wird zumindest der Stickstoff weiterverarbeitet. In an alternative embodiment of the device according to the invention the processing device is advantageously connected to an In nert gas plant for further processing by the separation reactor separated nitrogen and carbon dioxide coupled. On this effectively prevents the nitrogen and Carbon dioxide, both after separation in the separation reactor high concentration, blown off to the environment the. There is therefore no additional burden on the environment instead of. Finally, the device according to the invention experiences a further alternative embodiment in that the Processing device to a preferably biochemical syn thetisieranlage for the separated nitrogen is coupled. As a result, at least the nitrogen is processed further.  

Eine Belastung der Umwelt durch den Stickstoff ist somit ausge­ schlossen.This means there is no environmental pollution from nitrogen closed.

Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei nachfolgend die in dem Bioreaktor der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung statt­ findende photosynthetische Umsetzung kurz erläutert:For a better understanding of the method and the device according to the invention is the following in the Bioreactor of the photosynthetic conversion device instead Finding photosynthetic implementation briefly explained:

Mikroorganismen, die eine Sauerstoff-Photosynthese durchführen, lassen sich in zwei Gruppen unterteilen: Zum einen in die Gruppe der Bakterien (Prokaryoten), wie Cyanobakterien und Pro­ chlorale, und in die Gruppe der Algen (Eukaryoten).Microorganisms that perform oxygen photosynthesis, can be divided into two groups: First, the Group of bacteria (prokaryotes), such as cyanobacteria and pro chlorale, and in the group of algae (eukaryotes).

Diese Mikroorganismen verwenden Wasser als einen Elektronendo­ nor. Mit anderen Worten sind diese Mikroorganismen in der Lage, Wassermoleküle aufzuspalten, während Elektronen über die photo­ synthetische Elektronentransportkette zu Nikotinamidadenindinu­ kleotidphosphat (NADP) transportiert werden. Der Elektronen­ transport vom Wasser zu NADP wird durch Lichtenergie vorange­ trieben und hat die Bildung eines Potentials über der photosyn­ thetischen Membran zur Folge, die in chemische Energie (Adenosintriphosphat = ATP) umgewandelt werden kann (sogenannte Lichtreaktion). Die Zufuhr von Lichtenergie kann beispielsweise mittels lichtemittierender Dioden (LED) erfolgen.These microorganisms use water as an electron doo nor. In other words, these microorganisms are able to Splitting water molecules while electrons pass through the photo synthetic electron transport chain to nicotinamide adenine Kleotidphosphat (NADP) are transported. The electron transport from water to NADP is carried out by light energy driven and has the formation of a potential over the photosyn resulting in a diaphragm that results in chemical energy (Adenosine triphosphate = ATP) can be converted (so-called Light reaction). The supply of light energy can, for example by means of light emitting diodes (LED).

Die Aufspaltung von Wasser führt zu der Bindung von Sauerstoff. Die chemische Energie (ATP) und die Reduktionsprodukte (NADPH2) werden folglich zur Bindung von CO2 verwendet (sogenannte Dun­ kelreaktion).The splitting of water leads to the binding of oxygen. The chemical energy (ATP) and the reduction products (NADPH 2 ) are consequently used to bind CO 2 (so-called dark reaction).

Die Bezeichnungen Licht- und Dunkelreaktionen sind ein wenig verwirrend, da beide Reaktionen miteinander stark verknüpft sind. So werden die chemische Energie und die Reduktionspro­ dukte, die gleichsam im Licht erzeugt wurden, sofort für die CO2-Bindung verwendet. Daher findet die CO2-Bindung (sogenannte Dunkelreaktion) in diesen Mikroorganismen nahezu ausschließlich im Licht statt.The terms light and dark reactions are a little confusing, since the two reactions are closely linked. In this way, the chemical energy and the reduction products that were generated in the light, as it were, are immediately used for CO 2 binding. Therefore, the CO 2 binding (so-called dark reaction) in these microorganisms takes place almost exclusively in light.

Die für sich bekannte photosynthetische Reaktionsgleichung lau­ tet:The photosynthetic reaction equation known per se is lukewarm tet:

CO2+H2O → CH2O+O2.CO 2 + H 2 O → CH 2 O + O 2 .

Obwohl diese stöchiometrische Formel den Eindruck erweckt, der Sauerstoff rühre vom CO2 her, machen voranstehende Ausführungen deutlich, daß dies nicht der Fall ist. Auch die Bildung des Kohlenstoffhydrats (CH2O) ist eine starke Vereinfachung. Der gebundene Kohlenstoff wird von einer Zelle für die Synthese weiteren strukturellen oder nicht-strukturellen Zellenmaterials verwendet. Die ebenfalls bekannte Formel für strukturelles Zel­ lenmaterial läßt sich wie folgt schreiben:Although this stoichiometric formula gives the impression that the oxygen comes from CO 2 , the above statements make it clear that this is not the case. The formation of the carbon hydrate (CH 2 O) is also a great simplification. The bound carbon is used by a cell for the synthesis of further structural or non-structural cell material. The well-known formula for structural cell material can be written as follows:

(CH2O)106(NH3)16(H3PO4)1.(CH 2 O) 106 (NH 3 ) 16 (H 3 PO 4 ) 1 .

Diese Formel berücksichtigt lediglich die makroelementare Zu­ sammensetzung auf bioorganischer Basis. Unbedeutende Bestand­ teile, wie Schwefel, Eisen und Spurenelemente, sind hier nicht berücksichtigt. Insofern muß zur Bildung strukturellen Zellen­ materials die CO2-Bindung mit der Assimilation von anderen Nährstoffen gekoppelt sein. Cyanobakterien und Algen produzie­ ren auch nicht-strukturelles Zellenmaterial. Diese Mikroorga­ nismen verwenden einen Teil des gebundenen CO2, um Glycogen zu erzeugen. Bei Glycogen handelt es sich um ein Polymer von Glu­ cose, das in der Zelle angesammelt wird und bis zu 40% des Biomasse-Trockengewichts ausmachen kann. Glycogen wird von die­ sen Organismen als eine Vorratsverbindung benutzt, welche eine Energie- und Kohlenstoffquelle während der Dunkelheit dar­ stellt. Wenn Sauerstoff vorhanden ist, wird das Glycogen voll­ ständig zu CO2 oxidiert. Unter anoxischen Bedingungen sind man­ che Species aber ebenso fähig, molekulare Verbindungen, wie Ethanol, Laktat oder Acetat, zusätzlich zu H2 und ein wenig CO2 zu vermentieren und abzusondern.This formula only takes into account the macro-elemental composition on a bio-organic basis. Insignificant constituents such as sulfur, iron and trace elements are not taken into account here. In this respect, CO 2 binding must be coupled with the assimilation of other nutrients to form structural cell materials. Cyanobacteria and algae also produce non-structural cell material. These microorganisms use part of the bound CO 2 to produce glycogen. Glycogen is a polymer of glucose that accumulates in the cell and can make up up to 40% of the biomass dry weight. Glycogen is used by these organisms as a supply compound, which is a source of energy and carbon during the dark. If oxygen is present, the glycogen is completely oxidized to CO 2 . Under anoxic conditions, however, some species are also able to ferment and separate molecular compounds such as ethanol, lactate or acetate in addition to H 2 and a little CO 2 .

Unter diesen CO2-bindenden Organismen, welche höhere Pflanzen und Makroalgen umfassen, weisen Cyanobakterien und Mikroalgen sehr hohe Fortpflanzungszeiten (6 bis 24 Stunden) auf. Dies be­ deutet, daß diese Mikroorganismen ihre Biomasse um einen Faktor von 2 bis 16 alle 24 Stunden vermehren.Among these CO 2 -binding organisms, which include higher plants and macro algae, cyanobacteria and micro algae have very long reproduction times (6 to 24 hours). This means that these microorganisms increase their biomass by a factor of 2 to 16 every 24 hours.

Cyanobakterien und Algen erzeugen ein breites Spektrum von in­ teressanten Stoffen. So können die Organismen als Energiequel­ len (u. a. Möglichkeiten) verwendet werden, da sich diese Bio­ masse leicht zu Methan vermentieren läßt. Weiterhin können die Organismen als einzelnes Zellprotein sowie zur Verfütterung an Tiere benutzt werden. Darüber hinaus können die Organismen als Kunstdünger Verwendung finden. Auch können die Organismen Gä­ rungsbestandteile von wirtschaftlichem Wert erzeugen und abson­ dern. Genausogut produzieren die Organismen natürlich Pigmente, wie z. B. Karotenoide. Schließlich produzieren einige Species Polyhydroxyalkanoate (PHA), welche für die Herstellung von bio­ logisch abbaubaren Kunststoffen bedeutend sein können.Cyanobacteria and algae produce a wide range of in interesting fabrics. So the organisms as energy sources len (inter alia possibilities) can be used, since these bio easily fermented to methane. Furthermore, the Organisms as a single cell protein as well as for feeding Animals are used. In addition, the organisms as Use fertilizers. The organisms Gä produce components of economic value and free of charge other. Organisms naturally also produce pigments, such as B. carotenoids. Eventually, some species produce Polyhydroxyalkanoates (PHA), which are used for the production of bio logically degradable plastics can be significant.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei­ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Ansprüchen 1 und 29 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are now several ways to teach the present the present invention in an advantageous manner and white to train. This is on the one hand to claims 1 and 29 subordinate claims, on the other hand to the following Explanation of an embodiment of the invention using the  Reference drawing. In connection with the explanation of the preferred embodiment of the invention based on the Drawing are also generally preferred configurations and further training of teaching explained. In the drawing shows

Fig. 1 ein Blockfließbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 is a block flow diagram of the device according to the invention and

Fig. 2 ein Prinzipfließbild der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung nach Fig. 1. Fig. 2 is a schematic flow diagram of the processing Vorrich invention of FIG. 1.

Die in Fig. 1 schematisch angedeutete Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme umfaßt eine Aufbereitungseinrichtung 10, eine Ver­ brennungseinrichtung 12 und eine photosynthetische Umsetzungs­ einrichtung 14.The device for generating heat indicated schematically in FIG. 1 comprises a processing device 10 , a combustion device 12 and a photosynthetic conversion device 14 .

Die Aufbereitungseinrichtung 10 ist zur Aufbereitung zuzufüh­ render atmosphärischer Luft 16 vorgesehen. Insbesondere erfolgt durch die Aufbereitungseinrichtung 10 die Gewinnung von Sauer­ stoff 18 hoher Reinheit. Der Sauerstoff 18 ist dabei von dem übrigen Teil 20 der weitgehend atmosphärischen Luft 16, der im wesentlichen aus Stickstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf be­ steht, abtrennbar.The preparation device 10 is provided for the preparation of atmospheric air 16 to be supplied. In particular, the processing device 10 produces oxygen 18 of high purity. The oxygen 18 can be separated from the remaining part 20 of the largely atmospheric air 16 , which consists essentially of nitrogen, carbon dioxide and water vapor.

Die der Aufbereitungseinrichtung 10 nachgeordnete Verbrennungs­ einrichtung 12 ist zur Verbrennung eines Energieträgers 22, beispielsweise Heizöl und insbesondere Erdgas, Synthesegas oder dgl., vorgesehen. Dem Energieträger 22 kann ein zusätzlicher Energieträger 24, z. B. aus einer Methanerzeugung stammendes Heizgas, zugeführt sein. Die Verbrennung des Energieträgers 22 und ggf. des zusätzlichen Energieträgers 24 erfolgt in der Ver­ brennungseinrichtung 12 unter Zuführung des Sauerstoffes 18. Die durch die eigentliche Verbrennung entstandene Wärme bzw. Energie wird mittels eines Kreislaufs 26 für ein Wärmeübertra­ gungsmedium auf einen Wärmeverbraucher 28 übertragen. Das wei­ terhin bei der Verbrennung entstandene Verbrennungsgas 30 wird der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung 14 zugeführt.The processing device 10 downstream combustion device 12 is provided for the combustion of an energy source 22 , for example heating oil and in particular natural gas, synthesis gas or the like. The energy source 22 can be an additional energy source 24 , for. B. from a methane production fuel gas. The combustion of the energy source 22 and possibly the additional energy source 24 takes place in the combustion device 12 with supply of the oxygen 18 . The heat or energy generated by the actual combustion is transferred to a heat consumer 28 by means of a circuit 26 for a heat transfer medium. The combustion gas 30 further produced during the combustion is supplied to the photosynthetic conversion device 14 .

Die photosynthetische Umsetzungseinrichtung 14 ist der Verbren­ nungseinrichtung 12 nachgeschaltet und dient der photosyntheti­ schen Umsetzung von in der Verbrennungseinrichtung entstandenem Verbrennungsgas 30. Die photosynthetische Umsetzungseinrichtung des Verbrennungsgases 30 erfolgt hierbei ggf. unter Zugabe von Wasser 32 und Nährstoffen 34 für die in der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung 14 enthaltenen Mikroorganismen. Die Nähr­ stoffe 34 stammen vorzugsweise aus einer bzw. aus der zuvor be­ reits angesprochenen Methanerzeugung. Die sich aus der photo­ synthetischen Umsetzung ergebenden Kohlehydrate 36 werden aus der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung 14 abgezogen und für eine bzw. für die Methanerzeugung zur Weiterverarbeitung verwendet. Das darüber hinaus bei der photosynthetischen Umset­ zung in der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung 14 ent­ standene Umsetzungsgas 38 wird schließlich in die Aufberei­ tungseinrichtung 10 zurückgeleitet.The photosynthetic conversion device 14 is connected to the combustion device 12 and is used for photosynthetic conversion of combustion gas 30 generated in the combustion device. The photosynthetic conversion device of the combustion gas 30 takes place here optionally with the addition of water 32 and nutrients 34 for the microorganisms contained in the photosynthetic conversion device 14 . The nutrients 34 preferably originate from or from the methane production already mentioned above. The carbohydrates 36 resulting from the photosynthetic conversion are withdrawn from the photosynthetic conversion device 14 and used for or for the methane production for further processing. The resulting in the photosynthetic implementation in the photosynthetic conversion device 14 ent conversion gas 38 is finally returned to the processing device 10 .

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme durch eine Verbrennungseinrichtung 12 zur Verbrennung eines Energieträgers, wie Heizöl und insbesondere Erdgas, Syn­ thesegas oder dgl. detaillierter dargestellt. Der Verbrennungs­ einrichtung 12 ist dabei die Aufbereitungseinrichtung 10 zur Aufbereitung von atmosphärischer Luft 16 zum Erhalt von der Verbrennungseinrichtung 12 zuzuführendem Sauerstoff 18 vorge­ schaltet. Weiterhin ist der Verbrennungseinrichtung 12 die pho­ tosynthetische Umsetzungseinrichtung 14 zur photosynthetischen Umsetzung von in der Verbrennungseinrichtung 12 entstandenem Verbrennungsgas 30, insbesondere von Kohlendioxid und Wasser, nachgeschaltet. Photosynthetische Umsetzungseinrichtung 14 und Aufbereitungseinrichtung 10 sind zur Zuführung von in der pho­ tosynthetischen Umsetzungseinrichtung 14 entstandenem Umset­ zungsgas 38, insbesondere von Sauerstoff und nicht umgesetztem Kohlendioxid, miteinander verbunden.In Fig. 2, the inventive device for generating heat by a combustion device 12 for burning an energy source, such as heating oil and in particular natural gas, syn thesis gas or the like. Is shown in more detail. The combustion device 12 is the treatment device 10 for the treatment of atmospheric air 16 for receiving the combustion device 12 to be supplied oxygen 18 upstream. Furthermore, the combustion device 12 is followed by the photosynthetic conversion device 14 for the photosynthetic conversion of combustion gas 30 generated in the combustion device 12 , in particular carbon dioxide and water. Photosynthetic conversion device 14 and processing device 10 are connected to each other for supplying conversion gas 38 , in particular oxygen and unconverted carbon dioxide, which has arisen in the photosynthetic conversion device 14 .

Die Aufbereitungseinrichtung 10 umfaßt einen Trennreaktor 40 zur Abtrennung des Sauerstoffes 18 aus der aufzubereitenden Luft. Als Trennreaktor 40 sind hier zwei Adsorber 42, 44 vorge­ sehen. Insofern ist wenigstens einer der beiden Adsorber 42, 44 während des Betriebes des anderen der beiden Adsorber 42, 44 durch Temperaturerhöhung, vorzugsweise durch Druckerniedrigung, regenerierbar. Die Adsorber 42, 44 weisen ein Molekularsieb zur Adsorption von Stickstoff und ggf. von weiteren Bestandteilen der auf zubereitenden Luft, insbesondere Kohlendioxid und Was­ serdampf, auf. Vorzugsweise sind die beiden Adsorber 42, 44 mit mehreren Molekularsiebschichten zur Adsorption des Stickstoffes und ggf. der weiteren Bestandteile der aufzubereitenden Luft versehen.The processing device 10 comprises a separation reactor 40 for separating the oxygen 18 from the air to be processed. As a separation reactor 40 here two adsorbers 42 , 44 are seen easily. In this respect, at least one of the two adsorbers 42 , 44 can be regenerated during operation of the other of the two adsorbers 42 , 44 by increasing the temperature, preferably by reducing the pressure. The adsorbers 42 , 44 have a molecular sieve for the adsorption of nitrogen and possibly other components of the air to be prepared, in particular carbon dioxide and water vapor. The two adsorbers 42 , 44 are preferably provided with a plurality of molecular sieve layers for adsorbing the nitrogen and possibly the further constituents of the air to be treated.

Weiterhin umfaßt die Aufbereitungseinrichtung 10 einen Luftfil­ ter 46. Der Luftfilter 46 ist unmittelbar am Einlaß der aufzu­ bereitenden atmosphärischen Luft 16 angeordnet und insofern dem Trennreaktor 40 vorgeschaltet. Dem Luftfilter 46 wiederum ist ein Verdichter 48 nachgeordnet, der als Teil der Aufbereitungs­ einrichtung 10 zur Verdichtung der aufzubereitenden Luft vorge­ sehen ist. Der Verdichter 48 ist über einen Motor 50 antreib­ bar. Zwischen Verdichter 48 und Trennreaktor 40 ist darüber hinaus ein Wärmetauscher 52 zur Vorwärmung der aufzubereitenden Luft in der Aufbereitungseinrichtung 10 angeordnet. Schließlich enthält die Aufbereitungseinrichtung 10 noch einen Abscheider 54 zum Abscheiden von Wasser, der unmittelbar vor dem Trennre­ aktor 40 angebracht ist. Zwischen der Aufbereitungseinrichtung 10 und der Verbrennungseinrichtung 14 ist ein Pufferbehälter 56 für den abgetrennten Sauerstoff 18 vorgesehen. Der Pufferbehälter 56, der bei­ spielsweise als Behälter ausgebildet ist, dient dem Ausgleich von möglichen Druckschwankungen, welche u. a. aus der Umschal­ tung von einem auf den anderen der beiden Adsorber 42, 44 und umgekehrt und somit aus der Umschaltung von Adsorption auf Desorption und umgekehrt resultieren kann.Furthermore, the processing device 10 comprises an Luftfil ter 46 . The air filter 46 is arranged directly at the inlet of the atmospheric air 16 to be prepared and in this respect upstream of the separation reactor 40 . The air filter 46 is in turn a compressor 48 , which is seen as part of the treatment device 10 for compressing the air to be treated. The compressor 48 is driven by a motor 50 bar. Between compressor 48 and reactor-separator 40, a heat exchanger is disposed about 52 to preheat the air reprocessed in the reprocessing facility 10 also. Finally, the treatment device 10 also contains a separator 54 for separating water, which is attached directly in front of the separating reactor 40 . A buffer container 56 for the separated oxygen 18 is provided between the processing device 10 and the combustion device 14 . The buffer tank 56 , which is formed for example as a container, serves to compensate for possible pressure fluctuations, which result, inter alia, from the switching device from one to the other of the two adsorbers 42 , 44 and vice versa and thus from the switchover from adsorption to desorption and vice versa can.

Die Verbrennungseinrichtung 12 umfaßt ihrerseits einen Verbren­ nungsreaktor 58 zur Verbrennung des Energieträgers 22, 24, dem der abgetrennte Sauerstoff 18 zuführbar ist. Weiterhin weist die Verbrennungseinrichtung 12 den Kreislauf 26 für ein Wärme­ übertragungsmedium, insbesondere Wasser, Öl oder dgl., auf. Der Kreislauf 26 verbindet den Verbrennungsreaktor 58 sowie den Wärmeverbraucher 28 miteinander, so daß die im Verbrennungsre­ aktor 58 erzeugte Wärme bzw. Energie nahezu verlustfrei auf den Wärmeverbraucher 28 übertragen werden kann.The combustion device 12 in turn comprises a combustion reactor 58 for the combustion of the energy source 22 , 24 to which the separated oxygen 18 can be supplied. Furthermore, the combustion device 12 has the circuit 26 for a heat transfer medium, in particular water, oil or the like. The circuit 26 connects the combustion reactor 58 and the heat consumer 28 with one another, so that the heat or energy generated in the combustion reactor 58 can be transferred to the heat consumer 28 almost without loss.

Zwischen dem Pufferbehälter 56 und dem Verbrennungsreaktor 58 ist des weiteren ein in den Fig. nicht gezeigter Wärmetauscher zur Vor­ wärmung des aus dem Pufferbehälter 56 zugeleiteten Sauerstoffes 18 vor­ gesehen. Dem Verbrennungsreaktor 58 ist zudem ein in den Fig. ebenfalls nicht gezeigter Wärmetauscher nachgeschaltet, und zwar zur Abkühlung des aus dem Verbrennungsreaktor 58 stammenden Verbrennungsgases 30. In Fig. 1 ist lediglich ein Wärmetauscher 60 abgebildet, der sowohl den aus dem Pufferbehälter 56 kommenden Sau­ erstoff 18 vorwärmt als auch das aus dem Verbrennungsreaktor 58 stammende Verbrennungsgas 30 abkühlt. Auf diese Weise läßt sich die Wärme- bzw. Energiebilanz um den Verbrennungsreaktor 58 weitgehend konstant halten.Between the buffer tank 56 and the combustion reactor 58 , a heat exchanger (not shown in the FIG.) For heating the oxygen supplied from the buffer tank 56 before 18 is also seen. The combustion reactor 58 is also followed by a heat exchanger, also not shown in the figures , for cooling the combustion gas 30 coming from the combustion reactor 58 . In Fig. 1, only a heat exchanger 60 is shown, which both preheats the coming from the buffer tank 56 Sau 18 and cools the combustion gas 30 coming from the combustion reactor 58 . In this way, the heat or energy balance around the combustion reactor 58 can be kept largely constant.

Die photosynthetische Umsetzungseinrichtung 14 besteht im we­ sentlichen aus einem Bioreaktor 62, in welchem das in dem Ver­ brennungsreaktor 58 entstandene Verbrennungsgas 30 umgesetzt wird. Der Bioreaktor 62 umfaßt hierzu einen Lichtreaktor 64 zur Bildung von Sauerstoff und einen Dunkelreaktor 66 zur Bindung von Kohlendioxid.The photosynthetic conversion device 14 consists essentially of a bioreactor 62 in which the combustion gas 30 formed in the combustion reactor 58 is converted. For this purpose, the bioreactor 62 comprises a light reactor 64 for the formation of oxygen and a dark reactor 66 for the binding of carbon dioxide.

Des weiteren weist die photosynthetische Umsetzungseinrichtung 14 einen Kohlehydratabscheider 68 zur Trennung von Kohlehydra­ ten und Wasser auf, die bei der photosynthetischen Umsetzung des Verbrennungsgases 30 im Bioreaktor 62 zugleich gebildet werden. Der Kohlehydratabscheider 68 ist dabei dem unteren Ende 70 des Bioreaktors 62 zugeordnet. Zum Verbringen der Kohlehy­ drate und des Wassers von dem Bioreaktor 62 in den Kohlehy­ dratabscheider 68 enthält die photosynthetische Umsetzungsein­ richtung 14 darüber hinaus eine Pumpe 72. Die Pumpe 72 ist zwi­ schen Bioreaktor 62 und Kohlehydratabscheider 68 gelegen.Furthermore, the photosynthetic conversion device 14 has a carbohydrate separator 68 for separating carbohydrates and water, which are simultaneously formed in the photosynthetic conversion of the combustion gas 30 in the bioreactor 62 . The carbohydrate separator 68 is assigned to the lower end 70 of the bioreactor 62 . To bring the Kohlehy drate and the water from the bioreactor 62 into the Kohlehy dratabscheider 68 , the photosynthetic Umsaltungsein device 14 also includes a pump 72nd The pump 72 is located between the bioreactor 62 and the carbohydrate separator 68 .

Zur Weiterverarbeitung der entstandenen und abgeschiedenen Koh­ lehydrate 36 steht die photosynthetische Umsetzungseinrichtung 14, d. h. der Kohlehydratabscheider 68, über eine Rohrleitung oder dgl. mit einer in Fig. 2 nicht dargestellten Methanerzeu­ gungsanlage in Verbindung. Vorzugsweise ist diese Methanerzeu­ gungsanlage gleichzeitig mit der Verbrennungseinrichtung 12 ebenfalls über eine Rohrleitung oder dgl. verbunden. Auf diese Weise kann der Verbrennungseinrichtung 12 bzw. dem Verbren­ nungsreaktor 58 durch die Methanerzeugungsanlage gewonnenes Me­ than als zusätzlicher Energieträger neben dem vornehmlichen Energieträger 22 zugeführt werden.For further processing of the resulting and deposited carbohydrates 36 , the photosynthetic conversion device 14 , ie the carbohydrate separator 68 , is connected via a pipeline or the like to a methane generation system (not shown in FIG. 2). Preferably this Methanerzeu purification system simultaneously with the combustion device 12 also via a pipe or the like connected.. In this way, the combustion device 12 or the combustion reactor 58, methane obtained by the methane production system can be supplied as an additional energy carrier in addition to the primary energy carrier 22 .

Gemäß Fig. 2 ist der Kohlehydratabscheider 68 ebenfalls mit dem Bioreaktor 62 verbunden, um das im Kohlehydratabscheider 68 ab­ getrennte Wasser in den Bioreaktor 62 zurückzuführen. Auf diese Weise läßt sich der Verbrauch herkömmlichen Brauchwassers 32 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 zum Ausgleich der Was­ serbilanz stark herabsetzen. According to Fig. 2 of the Kohlehydratabscheider 68 is also connected to the bioreactor 62, due to the in Kohlehydratabscheider 68 from separate water in the bioreactor 62. In this way, the consumption of conventional process water 32 can be greatly reduced as shown in FIG. 1 to compensate for the water balance.

Ungeachtet dessen ist die photosynthetische Umsetzungseinrich­ tung 14 noch über eine weitere Rohrleitung oder dgl. mit der Methanerzeugungsanlage verbunden. Damit ist es möglich, bei der Methanerzeugung anfallende Nährstoffe 34 direkt in den Bioreak­ tor 62 einzuleiten. Weiterhin ist der photosynthetische Biore­ aktor 62 über eine gesonderte Rohrleitung oder dgl. unmittelbar mit der Aufbereitungseinrichtung 10 zur Rückführung des im Bio­ reaktor 62 entstandenen Umsetzungsgases 38 verbunden. Die den Bioreaktor 62 mit der Aufbereitungseinrichtung 10 verbindende Rohrleitung mündet in diesem Zusammenhang in eine den Luftfil­ ter 46 und den Verdichter 48 miteinander verbindende Rohrlei­ tung ein. Das Umsetzungsgas 38 wird somit erneut in den Kreis­ lauf eingespeist, so daß der neuerlich anzusaugende Volumen­ strom der aufzubereitenden atmosphärischen Luft 16 um einen er­ heblichen Betrag verringert werden kann.Regardless of this, the photosynthetic device 14 is still connected to the methane production system via a further pipeline or the like. This makes it possible to introduce nutrients 34 generated in the methane production directly into the bioreactor 62 . Furthermore, the photosynthetic biorector 62 is connected via a separate pipeline or the like directly to the treatment device 10 for recycling the reaction gas 38 formed in the bio reactor 62 . In this connection, the pipe connecting the bioreactor 62 to the processing device 10 opens into a pipe connecting the air filter 46 and the compressor 48 . The conversion gas 38 is thus fed back into the circuit so that the volume flow of the atmospheric air 16 to be reprocessed which is to be re-aspirated can be reduced by a considerable amount.

Schließlich umfaßt die Aufbereitungseinrichtung 10 gemäß Fig. 2 noch eine Expansionsturbine 74. Die Expansionsturbine 74 dient der Entspannung des von dem Sauerstoff 18 abgetrennten Teiles 20 der aufzubereitenden Luft bei dessen Abgabe an die Umgebung. Die Expansionsturbine 74 ist daher dem Trennreaktor 40 nachge­ ordnet. Von Vorteil ist in diesem Zusammenhang die mechanische Kopplung der Expansionsturbine 74 mit dem Verdichter 48 bzw. dem Motor 50. Infolge einer solchen konstruktiven Anbindung läßt sich nämlich die zum Verdichten der aufzubereitenden Luft aufzubringende Energie zumindest teilweise zurückgewinnen. Zur Geräuschverminderung ist die Aufbereitungseinrichtung 10 außer­ dem mit einem der Expansionsturbine 74 nachgeschalteten Schall­ dämpfer versehen.Finally, the processing device 10 according to FIG. 2 also comprises an expansion turbine 74 . The expansion turbine 74 serves to relax the part 20 of the air to be treated separated from the oxygen 18 when it is released into the environment. The expansion turbine 74 is therefore arranged downstream of the separation reactor 40 . In this context, the mechanical coupling of the expansion turbine 74 to the compressor 48 or the motor 50 is advantageous. As a result of such a structural connection, the energy to be applied for compressing the air to be treated can be at least partially recovered. To reduce noise, the treatment device 10 is provided in addition to the silencer with a downstream of the expansion turbine 74 .

Alternativ zu der Expansionsturbine 74 und dem nachgeordneten Schalldämpfer 76 ist die Aufbereitungseinrichtung 10, wie in Fig. 2 angedeutet, über eine Rohrleitung 78 oder dgl. an eine nicht dargestellte Innertgasanlage zur Weiterverarbeitung des durch den Trennreaktor 40 abgetrennten Stickstoffes und Kohlen­ dioxids gekoppelt. Ebenso ist eine Anbindung der Aufbereitungs­ einrichtung 10 über die Rohrleitung 78 oder dgl. an eine vor­ zugsweise biochemische, in den Fig. ebenfalls nicht gezeigte Synthetisieranlage für den abgetrennten Stickstoff möglich.As an alternative to the expansion turbine 74 and the downstream muffler 76 , the treatment device 10 , as indicated in FIG. 2, is coupled via a pipeline 78 or the like to an inert gas system (not shown) for further processing of the nitrogen and carbon dioxide separated by the separation reactor 40 . Likewise, a connection of the processing device 10 via the pipeline 78 or the like. To a preferably biochemical, also not shown in the Fig. Synthesizing system for the separated nitrogen is possible.

Ohne in den voranstehenden Ausführungen ausdrücklich darauf hingewiesen zu haben, versteht es sich, daß jeweils zwei auf­ einanderfolgende Bauelemente sämtlicher Bauelemente der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme mittels einer Rohrleitung oder dergleichen miteinander verbunden sind.Without expressly referring to it in the preceding explanations Having pointed out, it is understood that two each successive components of all components of the inventor Invention device for generating heat by means of a Pipeline or the like are interconnected.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen von Wärme durch Verbrennen eines Energieträgers 22, 24, wie Heizöl und insbe­ sondere Erdgas, Synthesegas oder dgl., läuft unter Bezugnahme auf die Fig. wie folgt ab:. The inventive process for generating heat energy by combustion of a carrier 22, 24, such as fuel oil and in particular sondere natural gas, synthesis gas, or the like, running under reference to Figures as follows.:

Entsprechend Fig. 1 wird zunächst atmosphärische Luft 16 zum Erhalt von Sauerstoff 18 in der Aufbereitungseinrichtung 10 aufbereitet. Danach wird der Energieträger 22, 24 unter Anwe­ senheit des erhaltenen Sauerstoffes 18 zum Erzeugen der Wärme in der Verbrennungseinrichtung 12 verbrannt. Anschließend er­ folgt das photosynthetische Umsetzen beim Verbrennen entstan­ denen Verbrennungsgases 30, insbesondere von Kohlendioxid und Wasser, ggf. unter Zusetzung von Wasser 32 und Nährstoffen 34 in der photosynthetischen Umsetzungseinrichtung 14. Hierauf wird beim photosynthetischen Umsetzen entstandenes Umsetzungs­ gas 38, insbesondere Sauerstoff und nicht umgesetztes Kohlendi­ oxid, zu der zum Erhalt von Sauerstoff 18 aufzubereitenden at­ mosphärischen Luft 16 in die Aufbereitungseinrichtung 10 zuge­ führt.According to FIG. 1, atmospheric air 16 is first processed in processing device 10 to obtain oxygen 18 . Then the energy source 22 , 24 is burned in the presence of the oxygen 18 obtained to generate the heat in the combustion device 12 . It then follows the photosynthetic conversion during combustion, where the combustion gas 30 , in particular carbon dioxide and water, optionally with the addition of water 32 and nutrients 34 in the photosynthetic conversion device 14 . Thereupon, during the photosynthetic conversion, conversion gas 38 , in particular oxygen and unreacted carbon dioxide, leads to the atmospheric air 16 to be processed in order to obtain oxygen 18 in the processing device 10 .

Gemäß Fig. 2 wird zu allererst die atmosphärische Luft 16 ange­ saugt und in der Aufbereitungseinrichtung 10 aufbereitet. Dazu wird die angesaugte atmosphärische Luft 16 durch den Luftfilter 46 zur Befreiung von Staub, Schmutz oder ähnlichem bzw. zur Reinigung geleitet. Danach wird die atmosphärische Luft, insbe­ sondere die von Staub, Schmutz oder Ähnlichem befreite Luft, durch den Verdichter 48 verdichtet. Die verdichtete Luft wird anschließend mittels Wärmetauscher 52 vorgewärmt. Zum Abschei­ den von Wasser wird die atmosphärische Luft, insbesondere die vorgewärmte Luft, durch den Abscheider 54 geführt. In dem Trennreaktor 40 wird schließlich die vom Abscheider 54 kommende Luft aufgetrennt, und zwar zum einen im Sauerstoff 18 und zum anderen in Stickstoff und ggf. weitere Bestandteile, insbeson­ dere Kohlendioxid und Wasserdampf.Referring to FIG. 2, the atmospheric air 16 is first of all sucked in and processed in the processing means 10. For this purpose, the atmospheric air 16 drawn in is passed through the air filter 46 to remove dust, dirt or the like or for cleaning. Thereafter, the atmospheric air, in particular the air freed from dust, dirt or the like, is compressed by the compressor 48 . The compressed air is then preheated by means of heat exchanger 52 . For separating the water, the atmospheric air, in particular the preheated air, is passed through the separator 54 . In the separation reactor 40 , the air coming from the separator 54 is finally separated, on the one hand in oxygen 18 and on the other hand in nitrogen and possibly other constituents, in particular carbon dioxide and water vapor.

Die Auftrennung erfolgt vorzugsweise durch wenigstens einen, insbesondere zwei, Trennreaktor 40 vorgesehene Adsorber 42, 44. Die Adsorber 42, 44 werden dabei in diskontinuierlichem Betrieb gefahren, wobei wenigstens einer der beiden Adsorber 42, 44 während des Betriebes des anderen der beiden Adsorber 42, 44 durch Temperaturerhöhung, vorzugsweise durch Druckerniedrigung, regeneriert wird. Als Adsorber eignet sich zur Abtrennung des Stickstoffes und der ggf. weiteren Bestandteile der angesaugten atmosphärischen Luft 16 ein Molekularsieb. Eine weitere Auf­ trennung des Stickstoffes und der übrigen Bestandteile der an­ gesaugten atmosphärischen Luft 16 untereinander geschieht in vorteilhafter Weise an mehreren voneinander getrennten Moleku­ larsiebschichten mit beispielsweise unterschiedlicher Poren­ größe.The separation is preferably carried out by at least one, in particular two, separation reactor 40 provided adsorbers 42 , 44 . The adsorbers 42 , 44 are operated in a discontinuous mode, at least one of the two adsorbers 42 , 44 being regenerated during the operation of the other of the two adsorbers 42 , 44 by increasing the temperature, preferably by reducing the pressure. A molecular sieve is suitable as an adsorber for separating off the nitrogen and any further constituents of the sucked-in atmospheric air 16 . A further separation of the nitrogen and the other constituents of the sucked in atmospheric air 16 with one another is advantageously carried out on several separate molecular sieve layers with, for example, different pore sizes.

Vor Einführen des abgetrennten, stickoxid- bzw. stickstoffoxid­ freien Sauerstoffes 18 in die Verbrennungseinrichtung 10, d. h. in den Verbrennungsreaktor 58, wird der abgetrennte Sauerstoff 18 einem Pufferbehälter 56 zugeführt. Der abgetrennte Sauerstoff 18 wird vom Pufferbehälter 56 kommend vor Einführen in den Verbrennungsre­ aktor 58 durch einen Wärmetauscher 60 vorgewärmt. Eine solche Vorwärmung geschieht vorzugsweise unter Ausnutzung der Wärme des Verbrennungsgases 30. Das Verbrennungsgas 30 wiederum wird vor Einleiten in die photosynthetische Umsetzungseinrichtung 14, d. h. in den Bioreaktor 62, durch einen Wärmetauscher 60 ab­ gekühlt. Eine solche Abkühlung erfolgt vorzugsweise unter Er­ wärmen des in den Verbrennungsreaktor 58 zur Verbrennung einzu­ führenden Sauerstoffes 18. Das abgekühlte Verbrennungsgas 30 wird in dem Bioreaktor 62 hieraufhin derart umgesetzt, daß Sau­ erstoff in dem Lichtreaktor 64 des Bioreaktors 62 gebildet und Kohlendioxid in dem Dunkelreaktor 66 des Bioreaktors 62 weitge­ hend gebunden wird. Insbesondere wird der Sauerstoff in dem Lichtreaktor 64 durch Aufspaltung von Wasser mittels Mikroorga­ nismen unter Zufuhr von Lichtenergie entsprechend Pfeil 80 in Fig. 2 gebildet. Dem gegenüber wird das Kohlendioxid in dem Dunkelreaktor 66 durch im Lichtreaktor 64 erzeugte chemische Energie sowie dort entstandene Reduktionsprodukte gebunden. Das auf diese Weise gebildete Umsetzungsgas wird schließlich der angesaugten, aufzubereitenden atmosphärischen Luft, insbeson­ dere der von Staub, Schmutz oder dgl. bereits befreiten und zu verdichtenden Luft, zugeführt.Before the separated, nitrogen-free or nitrogen-free oxygen 18 is introduced into the combustion device 10 , ie into the combustion reactor 58 , the separated oxygen 18 is fed to a buffer container 56 . The separated oxygen 18 coming from the buffer container 56 is preheated by a heat exchanger 60 before being introduced into the combustion reactor 58 . Such preheating is preferably carried out using the heat of the combustion gas 30 . The combustion gas 30 in turn is cooled by a heat exchanger 60 before being introduced into the photosynthetic conversion device 14 , ie into the bioreactor 62 . Such cooling is preferably carried out by heating the oxygen 18 to be introduced into the combustion reactor 58 for combustion. The cooled combustion gas 30 is then reacted in the bioreactor 62 such that oxygen is formed in the light reactor 64 of the bioreactor 62 and carbon dioxide is largely bound in the dark reactor 66 of the bioreactor 62 . In particular, the oxygen in the light reactor 64 is formed by splitting water by means of microorganisms with the supply of light energy in accordance with arrow 80 in FIG. 2. In contrast, the carbon dioxide is bound in the dark reactor 66 by chemical energy generated in the light reactor 64 and reduction products formed there. The reaction gas formed in this way is finally the sucked in, conditioned atmospheric air, in particular the air already freed from dust, dirt or the like and to be compressed.

Der durch den Trennreaktor 40 von dem Sauerstoff 18 abgetrennte Teil 20 wird aus dem Trennreaktor 40 zuerst desorbiert und zur Energiegewinnung über eine Expansionsturbine 74 an die Umgebung abgegeben. Zur Geräuschverminderung wird der expandierte Teil 20 der atmosphärischen Luft vorher noch durch einen Schalldämp­ fer 76 geführt.The separated through the separation reactor 40 from the oxygen 18 is part 20 from the separation reactor 40 desorbs first and discharged for energy production through an expansion turbine 74 to the environment. To reduce noise, the expanded part 20 of the atmospheric air is previously guided through a silencer 76 .

Alternativ hierzu kann der abgetrennte Stickstoff und das Koh­ lendioxid nach vorangehender Desorption einer Innertgasanlage zur Weiterverarbeitung zugeführt werden. Ebenso ist es möglich, daß der abgetrennte und danach desorbierte Stickstoff, vorzugs­ weise biochemisch, synthetisiert wird. Alternatively, the separated nitrogen and the Koh Linen dioxide after previous desorption of an inert gas system be fed for further processing. It is also possible that the separated and then desorbed nitrogen, preferably wise biochemically, is synthesized.  

Die im Verbrennungsreaktor 58 erzeugte Wärme wird über einen im Kreislauf 26 geführtes Wärmeübertragungsmedium, insbesondere Wasser, Öl oder dgl., vom Verbrennungsreaktor 58 der Verbren­ nungseinrichtung 12 zu einem Wärmeverbraucher 28 transportiert.The heat generated in the combustion reactor 58 is transported via a heat transfer medium in the circuit 26 , in particular water, oil or the like, from the combustion reactor 58 of the combustion device 12 to a heat consumer 28 .

Weiterhin werden bei der photosynthetischen Umsetzung des Ver­ brennungsgases 30 Kohlehydrate 36 und Wasser im Bioreaktor 62 gebildet. Die Kohlehydrate 36 und das Wasser werden daraufhin einem Kohlehydratabscheider 68 zugeführt. Deren Förderung von dem Bioreaktor 62 in den Kohlehydratabscheider 68 erfolgt mit­ tels einer Pumpe 72. Anschließend werden die im Kohlehydratab­ scheider 68 vom Wasser abgetrennten Kohlehydrate 36 einer nicht dargestellten Methanerzeugungsanlage zugeführt.Furthermore, 30 carbohydrates 36 and water are formed in the bioreactor 62 during the photosynthetic conversion of the combustion gas. The carbohydrates 36 and the water are then fed to a carbohydrate separator 68 . They are conveyed from the bioreactor 62 into the carbohydrate separator 68 by means of a pump 72 . Then, the carbohydrates 36 separated from the water in the carbohydrate separator 68 are fed to a methane production plant, not shown.

Als ein zusätzlicher Energieträger 24 wird dem Verbrennungsre­ aktor 58 durch die Methanerzeugungsanlage produziertes Methan zugeführt. Neben dem im Kohlehydratabscheider 68 von den Kohle­ hydraten 36 abgetrennten Wasser werden schließlich noch durch die Methanerzeugungsanlage erzeugte Nährstoffe 34 für die pho­ tosynthetische Umsetzung in den Bioreaktor 62 eingeleitet.As an additional energy source 24 , the combustion reactor 58 is supplied with methane produced by the methane production system. In addition to the water separated from the coal hydrates 36 in the carbohydrate separator 68 , nutrients 34 are finally introduced into the bioreactor 62 for the photosynthetic conversion by the methane production system.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen von Wärme und die nicht näher dargestellte Methanerzeugungsanlage bzw. die damit zusammenhängenden Verfahren ergänzen sich einander in vorteil­ hafter Weise.The inventive method for generating heat and the Methane production plant not shown or the so related processes complement each other in an advantageous manner way.

Claims (67)

1. Verfahren zum Erzeugen von Wärme durch Verbrennen eines Energieträgers, wie Heizöl, insbesondere Erdgas oder Synthesegas oder dgl., gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:
  • - Aufbereiten von atmosphärischer Luft zum Erhalt von Sauerstoff
  • - Verbrennen des Energieträgers unter Anwesenheit des erhaltenen Sauerstoffes zum Erzeugen der Wärme,
  • - photosynthetisches Umsetzen des beim Verbrennen entstan­ denen Kohlendioxids und Wassers ggf. unter Zusetzung von Wasser und Nährstoffen, und
  • - Zuführen von beim photosynthetischen Umsetzen entstandenem Umsetzungsgas, insbesondere von Sauerstoff und nicht umge­ setztem Kohlendioxid, zu der zum Erhalt von Sauerstoff auf zubereitenden atmosphärischen Luft.
1. A process for generating heat by burning an energy source, such as heating oil, in particular natural gas or synthesis gas or the like, characterized by the following process steps:
  • - Treatment of atmospheric air to obtain oxygen
  • Burning the energy source in the presence of the oxygen obtained to generate the heat,
  • - Photosynthetic conversion of the carbon dioxide and water formed during combustion, possibly with the addition of water and nutrients, and
  • - Supply of reaction gas formed during photosynthetic conversion, in particular of oxygen and unreacted carbon dioxide, to the atmospheric air to be prepared in order to obtain oxygen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die atmosphärische Luft angesaugt wird,
  • - der Sauerstoff aus der aufzubereitenden Luft in einem Trennreaktor (40) abgetrennt wird,
  • - der Energieträger und der abgetrennte Sauerstoff in einen Verbrennungsreaktor (58) zur Erzeugung der Wärme eingeführt werden,
  • - das in dem Verbrennungsreaktor (58) bei der Verbrennung entstandene Verbrennungsgas in einen Bioreaktor (62) zur photosynthetischen Umsetzung eingeführt und ggf. Wasser und Nährstoffe zugesetzt werden, und
  • - das in dem Bioreaktor (62) bei der photosynthetischen Umsetzung entstandene Umsetzungsgas der angesaugten atmo­ sphärischen Luft zugeführt wird.
2. The method according to claim 1, characterized in that
  • - the atmospheric air is sucked in,
  • - The oxygen is separated from the air to be treated in a separation reactor ( 40 ),
  • - The energy source and the separated oxygen are introduced into a combustion reactor ( 58 ) to generate the heat,
  • - The combustion gas formed in the combustion reactor ( 58 ) during the combustion is introduced into a bioreactor ( 62 ) for photosynthetic conversion and water and nutrients are added if necessary, and
  • - The conversion gas formed in the bioreactor ( 62 ) during the photosynthetic conversion is supplied to the aspirated atmospheric air.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angesaugte atmosphärische Luft durch einen Filter (46) von Staub, Schmutz befreit wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the suctioned atmospheric air is freed of dust, dirt by a filter ( 46 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die atmosphärische Luft (16), insbesondere die von Staub, Schmutz befreite Luft, durch einen Verdichter (48) verdichtet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the atmospheric air ( 16 ), in particular the air freed of dust, dirt, is compressed by a compressor ( 48 ). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die atmosphärische Luft, insbesondere die verdichtete Luft, durch einen ersten Wärmetauscher (52) vorgewärmt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the atmospheric air, in particular the compressed air, is preheated by a first heat exchanger ( 52 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die atmosphärische Luft, insbesondere die vorgewärmte Luft, durch einen Abscheider (54) zum Abschei­ den von Wasser geführt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the atmospheric air, in particular the preheated air, is passed through a separator ( 54 ) for separating the water. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Stickstoff und ggf. weitere Bestandteile, insbesondere Kohlendioxid und Wasserdampf, aus der angesaugten atmosphärischen Luft durch den Trennreaktor (40) abge­ trennt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that nitrogen and, if appropriate, further constituents, in particular carbon dioxide and water vapor, are separated from the sucked-in atmospheric air through the separation reactor ( 40 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sauerstoff und der Stickstoff sowie ggf. die weiteren Bestandteile, wie Kohlendioxid und Wasser­ dampf, aus der angesaugten atmosphärischen Luft durch min­ destens einen, insbesondere zwei, als Trennreaktor (40) vorge­ sehene Adsorber (42, 44) voneinander getrennt werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the oxygen and nitrogen and possibly the other components, such as carbon dioxide and water vapor, from the sucked atmospheric air by at least one, in particular two, as a separation reactor ( 40 ) provided adsorbers ( 42 , 44 ) are separated from each other. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorber (42, 44) in diskontinuierlichem Betrieb gefahren wer­ den, wobei wenigstens einer der Adsorber (42, 44) während des Betriebs eines der weiteren Adsorber (42, 44) durch Tempera­ turerhöhung, vorzugsweise durch Druckerniedrigung, regeneriert wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the adsorbers ( 42 , 44 ) are operated in discontinuous operation, the at least one of the adsorbers ( 42 , 44 ) during operation of one of the further adsorbers ( 42 , 44 ) by increasing the temperature , preferably by lowering the pressure. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoff und die ggf. weiteren Bestandteile der ange­ saugten atmosphärischen Luft an einem Molekularsieb adsor­ biert werden.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the nitrogen and any other components of the ange sucked atmospheric air on a molecular sieve adsor beers. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoff und die weiteren Bestandteile der angesaugten atmosphärischen Luft an mehreren voneinander getrennten Molekularsiebschichten adsorbiert werden.11. The method according to claim 10, characterized in that the nitrogen and the other components of the sucked in atmospheric air in several separate Molecular sieve layers are adsorbed. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Sauerstoff vor Einfüh­ ren in den Verbrennungsreaktor (58) einem Pufferbehälter (56) zugeführt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the separated oxygen is introduced into the combustion reactor ( 58 ) before a buffer tank ( 56 ). 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Sauerstoff vor Einfüh­ ren in den Verbrennungsreaktor (58) durch einen zweiten Wärmetauscher (60), vorzugsweise unter Ausnutzung der Wärme des Verbrennungs­ gases, vorgewärmt wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the separated oxygen is preheated before insertion into the combustion reactor ( 58 ) by a second heat exchanger ( 60 ), preferably using the heat of the combustion gas. 14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsgas (30) vor Ein­ führen in einen Bioreaktor (62) durch den zweiten Wärmetauscher (60), vorzugsweise unter Erwärmen des in den Verbrennungsreaktor (58) zur Verbrennung einzuführenden Sauerstoffes, abgekühlt wird.14. The method according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the combustion gas ( 30 ) before A lead into a bioreactor ( 62 ) through the second heat exchanger ( 60 ), preferably with heating in the combustion reactor ( 58 ) for combustion oxygen to be introduced is cooled. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verbrennungsgas in dem Bioreaktor (62) derart umgesetzt wird, indem Sauerstoff in einem Lichtreak­ tor (64) des Bioreaktors (62) gebildet wird und Kohlendioxid in einem Dunkelreaktor (66) des Bioreaktors (62) weitgehend gebun­ den wird.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the combustion gas in the bioreactor ( 62 ) is implemented in such a way that oxygen is formed in a light reactor ( 64 ) of the bioreactor ( 62 ) and carbon dioxide in a dark reactor ( 66 ) of the bioreactor ( 62 ) is largely bound. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff in dem Lichtreaktor (64) durch Aufspaltung von Wasser mittels Mikroorganismen unter Zufuhr von Lichtenergie gebildet wird und daß Kohlendioxid in dem Dunkel­ reaktor (66) durch im Lichtreaktor (64) erzeugte chemische En­ ergie sowie entstandene Reduktionsprodukte gebunden wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the oxygen in the light reactor ( 64 ) is formed by splitting water by means of microorganisms with the supply of light energy and that carbon dioxide in the dark reactor ( 66 ) by chemical enes generated in the light reactor ( 64 ) ergie and resulting reduction products is bound. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das umgesetzte Verbrennungsgas der angesaugten atmo­ sphärischen Luft, insbesondere der von Staub, Schmutz befreiten, zu verdichtenden Luft, zugeführt wird.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized ge indicates that the converted combustion gas of the aspirated atmo spherical air, especially that of dust, dirt liberated air to be compressed. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der von dem Sauerstoff abgetrennte expandierte Teil der atmosphärischen Luft zur Energierückgewinnung über eine Expansionsturbine (74) an die Umgebung abgegeben wird.18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the expanded part of the atmospheric air separated from the oxygen is released to the environment for energy recovery via an expansion turbine ( 74 ). 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der expandierte Teil der atmosphärischen Luft durch einen Schalldämpfer (76) an die Umgebung abgegeben wird. 19. The method according to claim 18, characterized in that the expanded part of the atmospheric air is emitted to the environment by a silencer ( 76 ). 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Stickstoff und das Kohlen­ dioxyd einer Innertgasanlage zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.20. The method according to any one of claims 7 to 17, characterized characterized in that the separated nitrogen and carbon Dioxide fed to an inert gas system for further processing will. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 17 und 20, da­ durch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Stickstoff, vorzugs­ weise biochemisch, synthetisiert wird.21. The method according to any one of claims 7 to 17 and 20, there characterized in that the separated nitrogen, preferably wise biochemically, is synthesized. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die im Verbrennungsreaktor (58) erzeugte Wärme vom Verbrennungsreaktor (58) über ein im Kreislauf geführtes Wärmeübertragungsmedium, insbesondere Wasser oder Öl zu einem Wärmeverbraucher (28) transportiert wird.22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the heat generated in the combustion reactor (58) from the combustion reactor (58) is transported on a guided in circulation heat transfer medium, in particular water or oil to a heat consumer (28). 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei photosynthetischer Umsetzung des Verbren­ nungsgases im Bioreaktor (62) gebildete Kohlehydrate und Wasser einem Kohlehydratabscheider (68) zugeführt werden.23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that during photosynthetic implementation of the combus- tion gas in the bioreactor ( 62 ) formed carbohydrates and water are fed to a carbohydrate separator ( 68 ). 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlehydrate und das Wasser von dem Bioreaktor (62) mit einer Pumpe (72) in den Kohlehydratabscheider (68) geför­ dert werden.24. The method according to claim 23, characterized in that the carbohydrates and the water from the bioreactor ( 62 ) with a pump ( 72 ) in the carbohydrate separator ( 68 ) are conveyed. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich­ net, daß im Kohlehydratabscheider (68) vom Wasser abgetrennte Kohlehydrate einer Methanerzeugungsanlage zugeführt wer­ den.25. The method according to claim 23 or 24, characterized in that in the carbohydrate separator ( 68 ) separated from the water carbohydrates supplied to a methane production plant. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Verbrennungsreaktor (58) durch die Me­ thanerzeugungsanlage erzeugtes Methan als ein zusätzlicher Energieträger zugeführt wird. 26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized in that the combustion reactor ( 58 ) through the methane generation system methane is supplied as an additional energy source. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das im Kohlehydratabscheider (68) von den Kohlehydraten (36) abgetrennte Wasser in den Bioreaktor (62) zurückgeführt wird.27. The method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that the water separated in the carbohydrate separator ( 68 ) from the carbohydrates ( 36 ) is returned to the bioreactor ( 62 ). 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Bioreaktor (62) durch die Methanerzeu­ gungsanlage erzeugte Nährstoffe für die photosynthetische Umsetzung zugeführt werden.28. The method according to any one of claims 23 to 27, characterized in that the bioreactor ( 62 ) through the methane generation plant are supplied with nutrients for the photosynthetic conversion. 29. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß einer Verbren­ nungseinrichtung (12) eine Aufbereitungseinrichtung (10) zur Aufbereitung von atmosphärischer Luft (16) zum Erhalt von der Verbrennungseinrichtung (12) zuzuführendem Sauerstoff (18) vor­ geschaltet und eine photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) zur photosynthetischen Umsetzung von in der Verbrennungs­ einrichtung (12) entstandenem Kohlendioxid und Wasser nachgeschaltet sind und daß die photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) mit einer Aufbe­ reitungseinrichtung (10) zur Zuführung von in der photosynthe­ tischen Umsetzungseinrichtung (14) entstandenem Umsetzungsgas, insbesondere von Sauerstoff und nicht umgesetztem Kohlen­ dioxid, verbunden ist.29. Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1 to 28, characterized in that a Burn drying apparatus (12) includes a processing device (10) for treatment of atmospheric air (16) for obtaining from said combustion device (12) to be fed oxygen (18 ) connected before and a photosynthetic conversion device ( 14 ) for photosynthetic implementation of the combustion device ( 12 ) resulting carbon dioxide and water are connected downstream and that the photosynthetic conversion device ( 14 ) with a processing device ( 10 ) for supplying in the photosynthetic conversion device ( 14 ) resulting reaction gas, in particular oxygen and unreacted carbon dioxide, is connected. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) einen Trennreaktor (40) zur Abtrennung des Sauerstoffes aus der aufzubereitenden Luft umfaßt. 30. The device according to claim 29, characterized in that the treatment device ( 10 ) comprises a separation reactor ( 40 ) for separating the oxygen from the air to be treated. 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennreaktor (40) mindestens ein, insbesondere zwei, Adsor­ ber (42, 44) vorgesehen ist bzw. sind.31. The device according to claim 30, characterized in that at least one, in particular two, adsor ber ( 42 , 44 ) is or are provided as separation reactor ( 40 ). 32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Adsorber (42, 44) während des Betriebes eines der weiteren Adsorber (42, 44) durch Temperaturerhöhung, vorzugsweise durch Druckerniedrigung, regenerierbar ist.32. Apparatus according to claim 31, characterized in that at least one of the adsorbers ( 42 , 44 ) can be regenerated during operation of one of the further adsorbers ( 42 , 44 ) by increasing the temperature, preferably by reducing the pressure. 33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeich­ net, daß der bzw. die Adsorber (42, 44) ein Molekularsieb zur Adsorption von Stickstoff und ggf. von weiteren Bestandteilen der auf zubereitenden Luft, insbesondere Kohlendioxyd und Was­ serdampf, aufweist bzw. aufweisen.33. Apparatus according to claim 31 or 32, characterized in that the or the adsorber ( 42 , 44 ) has a molecular sieve for the adsorption of nitrogen and possibly other components of the air to be prepared, in particular carbon dioxide and water vapor, or exhibit. 34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Adsorber (42, 44) mehrere Mo­ lekularsiebschichten zur Adsorption des Stickstoffes und ggf. der weiteren Bestandteile der aufzubereitenden Luft aufweist bzw. aufweisen.34. Device according to one of claims 31 to 33, characterized in that the one or more adsorbers ( 42 , 44 ) comprises or have several molecular sieve layers for the adsorption of nitrogen and possibly the further components of the air to be treated. 35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) einen Luftfilter (46) zur Reinigung der aufzubereitenden atmosphäri­ schen Luft umfaßt.35. Device according to one of claims 29 to 34, characterized in that the processing device ( 10 ) comprises an air filter ( 46 ) for cleaning the atmospheric air to be processed. 36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfilter (46) dem Trennreaktor (40) vorgeordnet ist.36. Apparatus according to claim 35, characterized in that the air filter ( 46 ) is arranged upstream of the separation reactor ( 40 ). 37. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 36, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) einen Ver­ dichter (48) zur Verdichtung der aufzubereitenden Luft umfaßt. 37. The method according to any one of claims 29 to 36, characterized in that the treatment device ( 10 ) comprises a United compressor ( 48 ) for compressing the air to be treated. 38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (48) dem Luftfilter (46) nachgeschaltet ist.38. Apparatus according to claim 37, characterized in that the compressor ( 48 ) is connected downstream of the air filter ( 46 ). 39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) einen ersten Wärmetauscher (52) zur Vorwärmung der auf zubereitenden Luft enthält.39. Device according to one of claims 29 to 38, characterized in that the treatment device ( 10 ) contains a first heat exchanger ( 52 ) for preheating the air to be prepared. 40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (52) zwischen Verdichter (48) und Trennreak­ tor (40) angeordnet ist.40. Apparatus according to claim 39, characterized in that the first heat exchanger ( 52 ) between the compressor ( 48 ) and Trennreak gate ( 40 ) is arranged. 41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) einen Ab­ scheider (54) zum Abscheiden von Wasser enthält.41. Device according to one of claims 29 to 40, characterized in that the treatment device ( 10 ) contains a separator ( 54 ) for separating water. 42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (54) dem Trennreaktor (40) unmittelbar vorge­ schaltet ist.42. Apparatus according to claim 41, characterized in that the separator ( 54 ) the separation reactor ( 40 ) is immediately pre-switched. 43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferbehälter (56) für den abgetrennten Sauer­ stoff zwischen der Aufbereitungseinrichtung (10) und der Verbrennungseinrichtung (12) vorgesehen ist.43. Device according to one of claims 29 to 42, characterized in that a buffer container ( 56 ) for the separated oxygen is provided between the processing device ( 10 ) and the combustion device ( 12 ). 44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungseinrichtung (12) einen Ver­ brennungsreaktor (58) zur Verbrennung des Energieträgers umfaßt, dem der abgetrennte Sauerstoff zuführbar ist.44. Device according to one of claims 29 to 43, characterized in that the combustion device ( 12 ) comprises a Ver combustion reactor ( 58 ) for the combustion of the energy carrier to which the separated oxygen can be supplied. 45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verbrennungsreaktor (58) ein Wärmetauscher zur Vorwärmung des aus dem Pufferbehälter (56) zugeleiteten Sauerstoffs vorgeord­ net ist. 45. Apparatus according to claim 44, characterized in that the combustion reactor ( 58 ) is a heat exchanger for preheating the oxygen supplied from the buffer container ( 56 ) vorgeord net. 46. Vorrichtung nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Verbrennungsreaktor (58) ein Wärmetauscher zur Ab­ kühlung des aus dem Verbrennungsreaktor (58) stammenden Ver­ brennungsgases nachgeschaltet ist.46. Apparatus according to claim 44 or 45, characterized in that the combustion reactor ( 58 ) is followed by a heat exchanger for cooling off the combustion gas originating from the combustion reactor ( 58 ). 47. Vorrichtung,nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeich­ net, daß ein zweiter Wärmetauscher (60) vorgesehen ist, der den aus dem Puffer (56) kommenden Sauerstoff (18) vorwärmt und das aus dem Verbrennungsreaktor (58) stammende Verbrennungsgas (30) ab­ kühlt.47. Apparatus according to claim 45 or 46, characterized in that a second heat exchanger ( 60 ) is provided which preheats the oxygen ( 18 ) coming from the buffer ( 56 ) and the combustion gas ( 30 ) originating from the combustion reactor ( 58 ) ) cools down. 48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungseinrichtung (12) einen den Verbrennungsreaktor (58) mit einem Wärmeverbraucher (28) ver­ bindenden Kreislauf (26) für ein Wärmeübertragungsmedium, ins­ besondere Wasser oder Öl, zur Übertragung der im Verbren­ nungsreaktor (58) erzeugten Wärme aufweist.48. Device according to one of claims 44 to 47, characterized in that the combustion device ( 12 ) a the combustion reactor ( 58 ) with a heat consumer ( 28 ) ver binding circuit ( 26 ) for a heat transfer medium, in particular water or oil, for transmission the heat generated in the combustion reactor ( 58 ). 49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) einen Bioreaktor (62) zur Umsetzung des in dem Verbren­ nungsreaktor (58) entstandenen Verbrennungsgases umfaßt.49. Device according to one of claims 29 to 48, characterized in that the photosynthetic conversion device ( 14 ) comprises a bioreactor ( 62 ) for converting the combustion gas formed in the combustion reactor ( 58 ). 50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Bioreaktor (62) einen Lichtreaktor (64) zur Bildung von Sauerstoff und einen Dunkelreaktor (66) zur Bindung von Kohlen­ dioxid umfaßt.50. The method according to claim 49, characterized in that the bioreactor ( 62 ) comprises a light reactor ( 64 ) for the formation of oxygen and a dark reactor ( 66 ) for binding carbon dioxide. 51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) einem Kohlehydratabscheider (68) zur Trennung von bei der photosynthetische Umsetzung des Verbrennungsgases im Bio­ reaktor (62) gebildeten Kohlehydraten und Wasser umfaßt. 51. Device according to one of claims 29 to 50, characterized in that the photosynthetic conversion device ( 14 ) comprises a carbohydrate separator ( 68 ) for separating carbohydrates and water formed in the photosynthetic conversion of the combustion gas in the bio reactor ( 62 ). 52. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlehydratabscheider (68) dem unteren Ende (70) des Biore­ aktors (62) zugeordnet ist.52. Apparatus according to claim 51, characterized in that the carbohydrate separator ( 68 ) is assigned to the lower end ( 70 ) of the biorector ( 62 ). 53. Vorrichtung nach Anspruch 51 oder 52, dadurch gekennzeich­ net, daß die photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) eine Pumpe (72) zum Verbringen der Kohlehydrate und des Wassers von dem Bioreaktor (62) in den Kohlehydratabscheider (68) aufweist.53. Apparatus according to claim 51 or 52, characterized in that the photosynthetic conversion device ( 14 ) has a pump ( 72 ) for moving the carbohydrates and water from the bioreactor ( 62 ) into the carbohydrate separator ( 68 ). 54. Vorrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (72) zwischen dem Bioreaktor (62) und dem Kohlehy­ dratabscheider (68) angeordnet ist.54. Apparatus according to claim 53, characterized in that the pump ( 72 ) between the bioreactor ( 62 ) and the Kohlehy dratabscheider ( 68 ) is arranged. 55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) mit einer Methanerzeugungsanlage zur Weiterverarbeitung der entstandenen Kohlehydrate in Verbindung steht.55. Device according to one of claims 51 to 54, characterized in that the photosynthetic conversion device ( 14 ) is connected to a methane production system for further processing of the carbohydrates formed. 56. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlehydratabscheider (68) mit der Methanerzeugungsanlage über eine Rohrleitung verbunden ist.56. Apparatus according to claim 55, characterized in that the carbohydrate separator ( 68 ) is connected to the methane production system via a pipeline. 57. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 55 und 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Methanerzeugungsanlage mit der Verbren­ nungseinrichtung (12) zur Zuführung von durch die Methanerzeu­ gungsanlage erzeugtem Methan als zusätzlichen Energieträger (24), insbesondere über eine Rohrleitung, verbunden ist.57. Device according to one of claims 55 and 56, characterized in that the methane production system with the combus tion device ( 12 ) for supplying methane generated by the methane generation system as an additional energy source ( 24 ), in particular via a pipeline, is connected. 58. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlehydratabscheider (68) mit dem Bioreak­ tor (62) zur Rückführung des im Kohlehydratabscheider (68) ab­ getrennten Wassers in dem Bioreaktor (62) verbunden ist. 58. Device according to one of claims 53 to 57, characterized in that the carbohydrate separator ( 68 ) is connected to the bioreactor ( 62 ) for recycling the separated water in the carbohydrate separator ( 68 ) in the bioreactor ( 62 ). 59. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 55 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetische Umsetzungseinrichtung (14) mit der Methanerzeugungsanlage zur Einführung von bei der Methanerzeugung gebildeten Nährstoffen (34) in dem Bioreaktor, insbesondere über eine Rohrleitung, verbunden ist.59. Device according to one of claims 55 to 58, characterized in that the photosynthetic conversion device ( 14 ) is connected to the methane production system for introducing nutrients ( 34 ) formed in the methane production in the bioreactor, in particular via a pipeline. 60. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 49 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß der photosynthetische Bioreaktor (62) mit der Aufbereitungseinrichtung (10) über eine Rohrleitung verbunden ist.60. Device according to one of claims 49 to 59, characterized in that the photosynthetic bioreactor ( 62 ) is connected to the processing device ( 10 ) via a pipeline. 61. Vorrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die den Bioreaktor (62) mit der Aufbereitungseinrichtung (10) verbindende Rohrleitung in eine den Luftfilter (46) und den Verdichter (48) miteinander verbindende Rohrleitung einmündet.61. Apparatus according to claim 60, characterized in that the pipe connecting the bioreactor ( 62 ) with the treatment device ( 10 ) opens into a pipe connecting the air filter ( 46 ) and the compressor ( 48 ). 62. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) eine Ex­ pansionsturbine (74) zur Entspannung des von dem Sauerstoff abgetrennten Teiles (20) der aufzubereitenden Luft bei dessen Abgabe an die Umgebung umfaßt.62. Device according to one of claims 29 to 61, characterized in that the processing device ( 10 ) comprises an expansion turbine ( 74 ) for relaxing the oxygen-separated part ( 20 ) of the air to be treated when it is released into the environment. 63. Vorrichtung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionsturbine (74) dem Trennreaktor nachgeordnet ist.63. Apparatus according to claim 62, characterized in that the expansion turbine ( 74 ) is arranged downstream of the separation reactor. 64. Vorrichtung nach Anspruch 62 oder 63, dadurch gekennzeich­ net, daß die Expansionsturbine (74) mit dem Verdichter (48) ge­ koppelt ist.64. Apparatus according to claim 62 or 63, characterized in that the expansion turbine ( 74 ) with the compressor ( 48 ) is coupled ge. 65. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 62 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) einen der Expansionsturbine (74) nachgeschalteten Schalldämpfer (76) um­ faßt.65. Device according to one of claims 62 to 64, characterized in that the treatment device ( 10 ) one of the expansion turbine ( 74 ) downstream silencer ( 76 ) to take. 66. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) an eine Innertgasanlage zur Weiterverarbeitung des durch den Trennreak­ tor (40) abgetrennten Stickstoffes und Kohlendioxydes gekoppelt ist.66. Device according to one of claims 33 to 61, characterized in that the processing device ( 10 ) is coupled to an inert gas system for further processing of the nitrogen and carbon dioxide separated by the separation reactor ( 40 ). 67. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungseinrichtung (10) an eine, vorzugsweise biochemische, Synthetisieranlage für den abge­ trennten Stickstoff gekoppelt ist.67. Device according to one of claims 33 to 61, characterized in that the processing device ( 10 ) is coupled to a, preferably biochemical, synthesis system for the separated nitrogen.
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