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Vergasung

Die thermochemische Vergasung ist ein Verfahren zur dezentralen Erzeugung von Strom und Wärme aus Biomasse, deren Grundlagen bereits zu Beginn des 19. Jahrhunderts erforscht wurden. Hierbei wird der Festbrennstoff Biomasse im Reaktor durch eine Teilverbrennung unter Luftmangel zu einem gasförmigen Sekundärbrennstoff umgesetzt, der z.B. in Motoren oder Brennstoffzellen zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Der verbleibende Energieinhalt des Motorabgases wird über Wärmeüberträger als Nutzwärme zur Verfügung gestellt (Kraft-Wärme-Kopplung).

Und genau hier setzt die Forschungsarbeit im Projekt :metabolon ein: So ist ein Ziel der Einsatz von Sekundärbiomassen aus den Bereichen der kommunalen Abfallwirtschaft sowie der Land- und Forstwirtschaft und die energetisch Nutzung solcher Einsatzstoffe. Ein weiteres Ziel besteht in der Gewährleistung eines emissionsarmen Betriebes des kompletten Biomasse-Vergasungsprozesses.

Vorteile der Vergasungstechnik

Die technische Umsetzung der Holzvergasung zur Bereitstellung von Wärme und Strom wurde in den vergangenen Jahren von diversen Herstellern und Forschungsprojekten gefördert. Damit sind emissionsarme und kontinuierlich betriebene Holzvergasungsanlagen Stand der Technik.

Hierbei bestimmt der Einsatz des Verbrennungsmaterials maßgeblich die Wirtschaftlichkeit der Holzvergasung. Gegenüber einem klassischen Biomasseheizkraftwerk mit Dampfprozess bietet die Vergasung den Vorteil von höheren elektrischen Wirkungsgraden vor allem im kleinen Leistungsbereich.

Das Verfahren ist quasi CO2-neutral, da nur Kohlendioxid emittiert wird, das die Pflanzen zuvor in ihrer Wachstumsphase aufgenommen und gespeichert haben.

Forschungsziele

Im Projekt :metabolon wird untersucht, welche Anpassungen des Prozesses notwendig sind, damit nicht nur hochqualitative Holzbrennstoffe, sondern auch regional anfallende biogene Reststoffe (Landschaftspflegeholz, Restholz, Altholz) energetisch genutzt werden können. Im Vordergrund steht hierbei die Optimierung des Prozesses sowie die Aufbereitung und Konditionierung des Brennstoffs, um den verfahrenstechnischen Problematiken, die eine Nutzung von biogenen Reststoffen in der Biomassevergasung birgt, entgegenzuwirken. Zu diesem Zweck werden umfangreiche Messungen und Analysen durchgeführt, auf deren Basis die Prozessqualität bilanziert und bewertet wird.

Im Sinne der übergeordneten Forschungsphilosophie von :metabolon, die eine kaskadierte Nutzungskette für Stoffströme vorsieht, wird nicht nur die Substitution fossiler Energieträger durch biogene Reststoffe zur Strom- und Wärmeerzeugung untersucht, zusätzlich sollen auch schadlose Verwertungswege für die festen Rückstände (Karbonisat) des Prozesses aufgezeigt werden.

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