Substitute Natural Gas aus Kohle

Die Erzeugung von brennbaren Gasen aus Kohle hat eine lange Tradition. Bereits mit Beginn des 19. Jahrhunderts wurden ersten Gasnetze aufgebaut, als in vielen europäischen und nordamerikanischen Städten Gaslaternen zur Beleuchtung öffentlicher Plätze und Straßen aufkamen. Relativ rasch verbreitete sich dann auch der Einsatz von Stadtgas in Fabriken und Privathaushalten, in denen Gas vorerst nur zur Beleuchtung, aber bald auch zu Koch- und Heizzwecken verwendet wurde. Bereits 1812 entstand das erste kommerzielle Gaswerk in London [1]. Da der in der Kohle enthaltene Kohlenstoff nur zu geringen Teilen in Gas umgesetzt werden konnte, hatte das entstandene Produktgas geringe Kohlenmonoxidkonzentrationen von 3 bis 8 %; Hauptbestandteile waren Methan und Wasserstoff.

Erst mit der Verbreitung der von Carl Wilhelm Siemens entwickelten Wassergaserzeugung Mitte des 19. Jahrhunderts, war es möglich, auch Koks als Rohstoff zu verwenden. Beim Wassergasprozess wird Wasserdampf über ein heißes Koksbett geleitet und dabei Kohlenstoff mit Wasser zu Wasserstoff und Kohlenmonoxid umgewandelt. Da diese Reaktion hohe Temperaturen erfordert, wurde dieser Prozess erst durch den Einsatz von Schamottkammern anstelle von Eisenretorten ermöglicht. Das im Wassergasprozess entstandene Gas bestand hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid und wurde mit dem kohlenstoffarmen Gas aus den Eisenretorten zu Stadtgas gemischt. So ergab sich bis zum Ende des 19. Jahrhunderts eine Stadtgaszusammensetzung von etwa 50 % Wasserstoff, 25 % Methan, 10 % Kohlenmonoxid und Resten aus Kohlendioxid, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenwasserstoffen. Bei der Herstellung von Stadtgas kam es zu starken Schwankungen in der Gaszusammensetzung. Der untere Heizwert wurde in einem Bereich von 17 bis 20 MJ/m³ konstant gehalten.



Copyright: © TU Dresden, Institut für Energietechnik
Quelle: Sichere und nachaltige Energieversorgung 2009 (Oktober 2009)
Seiten: 14
Preis inkl. MwSt.: € 14,00
Autor: Dr.-Ing. habil. Jürgen Karl
Dipl.-Ing. Christoph Baumhakl
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Thomas Kienberger

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