Katalytische Gasaufbereitung von Brenngas aus der Biomassevergasung

Die Beschäftigung mit der Problematik des Einsatzes von nachwachsenden Rohstoffen in zahlreichen Anwendungsgebieten hat aus vielen verschiedenen Gründen aktuell einen sehr hohen Stellenwert. Im Vordergrund steht die Schonung der Umwelt durch den Einsatz von Biomassen zur Energieerzeugung, um somit einen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen zu leisten. Gerade in jüngster Zeit ist das Thema des Klimawandels sehr oft in der Diskussion. Eine wesentliche Rolle als Emittent von Treibhausgasen nimmt der Straßenverkehr durch den Ausstoß der Abgase der Kraftfahrzeuge ein. Auch in diesem Bereich gewinnt der Einsatz von nachwachsenden biogenen Rohstoffen immer mehr an Bedeutung. Ein weiterer Grund ist das seit Juni 2005 in der TA Siedlungsabfall festgeschriebene gültige Verbot der Verbringung von Materialien mit einem Organikanteil von mehr als 5 Gew.-% auf die Deponie. Weiterer Anlass ist durch finanzielle Anreize gegeben, so z.B. das Erneuerbare- Energien-Gesetz oder Prämien für die Nutzung von landwirtschaftlichen Stilllegungsflächen für den Anbau schnellwachsender Energiehölzer und -pflanzen. Für die energetische Verwertung von biogenen Brennstoffen stehen u.a. die Verbrennungs- und die Vergasungstechnologie zur Verfügung.

Die Resultate der theoretischen Betrachtungen und die bisher in den kleintechnischen Untersuchungen gewonnenen Ergebnisse geben Aufschluss über die technische Machbarkeit der Verstromung von aus Biomasse – im vorliegenden Fall aus Holzhackschnitzeln – erzeugtem Brenngas in einem Verbrennungsmotor. Mit der Stoff- und Energiebilanzierung, den Gleichgewichtsberechnungen und den Betrachtungen zur Reaktionskinetik kann ein Überblick gegeben werden, unter welchen Betriebsbedingungen die Reaktionen mit bestimmten Resultaten ablaufen. Im Detail werden hier die Einflüsse der Temperaturen und der Wirkung des Katalysators betrachtet. Die Entwicklungen hinsichtlich der Trends bei den Gaskomponenten und bei den Abbaureaktionen der Teere mit der katalytisch partiellen Oxidation stellen eine Basis dar, welche erfolgversprechende Ergebnisse für die praktischen Untersuchungen erwarten lassen. Mit den Versuchen konnten die positiven Aussagen, welche durch die theoretischen Betrachtungen aufgestellt wurden, bestätigt werden. Es konnten im Reingas unter definierten Betriebsbedingungen Teergehalte erreicht werden, die für einen dauerhaften Motorenbetrieb zufriedenstellend sind. Der Heizwert des Brenngases erreicht ebenfalls Werte, die im oder über dem vom Motorenhersteller empfohlenen Bereich liegen. Eine offene Frage, die in diesem Anwendungsfall noch zu behandeln ist, ist die Staubproblematik. In näherer Zukunft ist eine Erweiterung der Anlagentechnik um eine Gaskühlung und eventuell eine Feinreinigung und eine Entstaubung des Gases angestrebt. Im Rahmen der Optimierung dieser Anlagenkonzeption und mit dem Ergebnis der Bereitstellung eines motortauglichen Gases wird ein Blockheizkraftwerk mit Gas-Otto-Motor in Betrieb genommen und die Betriebsfähigkeit nachgewiesen.



Copyright: © TK Verlag - Fachverlag für Kreislaufwirtschaft
Quelle: Energie aus Abfall 3 (2007) (September 2007)
Seiten: 22
Preis inkl. MwSt.: € 0,00
Autor: Dipl.-Ing. Dorith Böhning

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